第 13 点 纸带问题中信息的获取和处理利用打点计时器打出的纸带,不但可以定性分析物体的运动情况,而且可以定量分析物体运动的时间、位移、速度和加速度.1.时间 t:打点计时器(所用电源频率为 50 Hz)的打点周期为 0.02 s,根据所打计时点的个数,即可求得物体运动的时间.2.位移 s:指两个计数点之间的距离,一般可用刻度尺测量得到.3.物体的运动情况判断:常用“位移差”法判断物体的运动情况,即纸带上的任意两计数点间的距离是否满足关系式 sn+1-sn=aT2.设相邻点之间的位移分别为 s1、s2、s3、…(1)若 s2-s1=s3-s2=s4-s3=0,则物体做匀速直线运动.(2)若 s2-s1=s3-s2=s4-s3=Δs≠0,则物体做匀变速直线运动.4.瞬时速度 v:求某一计数点(或计时点)的瞬时速度 v,一般利用“平均速度”法,即 vn=,或由匀变速直线运动规律:中间时刻的瞬时速度等于相邻两时刻的速度的平均值,即 vn=.5.加速度一般有两种求法:(1)利用“逐差法”求加速度,若为偶数段,假设为 6 段,则 a1=,a2=,a3=,然后取平均值,即=,或由 a=直接求得;若为奇数段,则中间段往往不用,假设为 5 段,则不用第 3段,即 a1=,a2=,然后取平均值,即=或由 a=直接求得.这样,所给的数据充分得到了利用,提高了准确度.(2)先求出第 n 点时纸带的瞬时速度 vn=(一般要 5 点以上),然后作出 v-t 图像,用 v-t图像的斜率求物体运动的加速度.对点例题 在测定匀变速直线运动的加速度的实验中,用打点计时器记录纸带运动的时间计时器所用电源的频率为 50 Hz,如图 1 所示为小车带动的纸带上记录的一些点,在每相邻的两点之间都有四个点未画出.按时间顺序取 0、1、2、3、4、5 六个点,用米尺量出1、2、3、4、5 点到 0 点的距离如图所示.试求:图 1(1)小车做什么运动?(2)当打第 3 个计数点时,小车的速度为多少?(3)若小车做匀变速直线运动,小车的加速度为多少?解题指导 (1)因为电源频率为 50 Hz,则打点周期 T′==0.02 s,每相邻两个点之间有四个计数点未画出,所以得到相邻计数点间的时间间隔为 T=5T′=0.1 s.设相邻计数点之间的位移间隔分别为 s1、s2、s3、s4、s5,由题图可得相邻计数点间的位移分别为:s1=8.78 cm;s2=7.30 cm;s3=5.79 cm;s4=4.29 cm;s5=2.78 cm.所以相邻两计数点间的位移差分别为:Δs1=s2-s1=-1.48 cm;同理,Δs2=-1.51 cm;Δs3=-1...