研究匀变速直线运动讲解

1、一、研究匀变速直线运动（一）目的（1）用打点计时器研究匀变速直线运动，掌握判断物体是否做匀变速运动的方法；（2）测出匀变速直线运动的加速度。（二）器材电火花打点计时器或电磁打点计时器，一端附有滑轮的长木板，小车，纸带，细绳，钩码，刻度尺，导线，电源（三）原理设物体做匀变速直线运动，加速度是a,在各个连续相等的时间 T里的位移分别是 、X2、X3则有 X=X2-X1=X3-X2=X 4 -X3=aT?，由此还可得到 X4 %=&4 -X3）+（X3-X2）+（ X2-X1）=3aT2，同理有 X5 -X2=x6 -X3=3aT2。所以，测出各段位移Xi、X2 即可求出：a1二冬 工，a2

2、乞2X2，a3二兀$，再算出ai、a?、a3的平均值即可得出物体3T23T23T2的加速度.（四）步骤1 把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路2 .一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边拴上合适的钩码。把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面3 .小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列小点换上新纸带，重复实验三次 4.选打点清晰的纸带，并以五个连续时间间隔（即0.1s）为计时单位.5 .确定记数点，测出 X1、X2、X3X6的长度，计算a1、a2、a3并求

3、出a的平均值.（五）数据记录及处理测量纸带上个相邻计数点之间的距离，把数据填入下表，并进行计算。计 数点两 邻计数 点间的 距离Xi/cm位 移差x/cm加 速度0123456X1 =X2=X3=X4=X5=X6=X4- X1 =X5- X2 =X6- X3=a1 =a2=a3=ai/cm s-2加速度的平均值-2cm s（六）注意事项1开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器。2 应该先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再释放小车。3 小车另一端所挂的钩码个数要适当，避免加速度过大而使纸带上打的点太少，或者加速度太小，使各段位移无多大区别，加速度大小以能在约 50cm的纸带上取出7 8个计数点

4、为宜。4 纸带、细绳要与木板平行，小车运动要平稳。（七）例题分析例题：在测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，得到一条如图实1-1所示的纸带，按时间顺序取0, 1, 2,5共6个计数点，15每相邻两点各有四个打印点未画出， 用刻度尺测出 1, 2,5各点到0点的距离分别为 10.92, 18.22, 23.96, 28.30, 31.10cm , 通过电磁打点计时器的交流频率为50Hz，则物体的加速度为 m/s2,在打出计数点3时物体的速度大小为 m/s,在打出计数点 4时物体的速度大小为 m/s,在打出计数点5时物体的速度大小为m/s.123 4 5 I1图实IT解析：逐差法要求时间间隔相等

5、，故此纸带只能采用15计数点间的四段位移，有数据得 X1=d2-d1=7.30cm , X2=d3-d2=5.74cm , X3=d4-d3=4.34cm , X4=d5-d4=2.80cm，做分组隔 项逐差得：a1X3 _X12T-2.961022 0.12=-1.48m / sa2X4 X22T2-2.941022 0.1=-1.47m / s2，最后解得a的平均值为-1.48m/s2。此物体作匀减速直线运动，打计数点3时的瞬时速度：v3 = X2 x3 = 10.08 10 = 0.504m/s 2T2P1x + x 7 14102T打计数点4时的瞬时速度：v4340.357m/s25.

6、1因为 V4 = % V5，所以 V5 = 2V4 -V3 = 0.210m/ s.2（八）习题1 如图是用打点计时器“研究匀变速直线运动”实验时选用的一条纸带，若以每打5次点的时间作为时间单位，得到图实1-2所示的5个计数点A、B、C、D、E,则两个相邻的图实1-2计数点间的时间间隔 T= s。分别测出B、C、D、E各计数点到A的距离是4.0cm、10.0cm、 18.0 cm、28 .0cm，则可以断定，小车的加速度的大小 a=m/s2;打B点时的速度大小 vB =m/s。2. 利用打点计时器测定做匀加速直线运动小车的加速度，图实1-3为某同学实验时打出的 一条纸带，纸带上 A、B、C、D

7、是每打五次点的时间作为时间单位的计数点，交流电的频率为 50Hz。从刻度尺中可以得到 SAB =cm、Scd=cm，由这两个数据得出小车的加速度大小a =m/s2。3. （ 07天津）某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。他将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，实验时得到一条如图实1-4所示的纸带。他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点，在这点下标明A,第六个点下标明B,第一个点下标明 C,第十六个点下标明 D，第二十一个点下标明 E。测量时发现B点已模糊不清，于是他测得ACT”一氐y屉.A.BC,DLcmIlli IlliC1III Illi llll|llll2llll|llll Illi Illi 1345II Illi Illi6图实1-3长为14.56cm , CD长为11.15cm, DE长为13.73cm，则打C点时小车的瞬时速度大小为m/s,小车运动的加速度大小为 m/s2, AB 的距离应为 cm。（保 留3位有效数字）.> * A图宪L-44. （06江苏）小球作直线运动时的频闪照片如图实1-5所示。已知频闪周期 T=0.1s，小球相邻位置间距（由照片中的刻度尺量得）分别为 OA=6.51cm, AB=5.59cm , BC=4.70cm ,Q A B C D E FCD=3.80cm , DE=2.8