物理
瞬时速度是一个重要的物理概念．但在物理实验中通常只能通过.v=△s△t （△s为挡光片的宽度，△t为挡光片经过光电门所经历的时间）的实验方法来近似表征物体的瞬时速度．这是因为在实验中无法实现△t或△s趋近零．为此人们设计了如下实验来研究物体的瞬时速度．如图甲所示，在倾斜导轨的A处放置一光电门，让载有轻质挡光片（宽度为△s）的小车从P点静止下滑，再利用处于A处的光电门记录下挡光片经过A点所经历的时间△t．按下来，改用不同宽度的挡光片重复上述实验，最后运动公式.v=△s△t计算出不同宽度的挡光片从A点开始在各

2019-05-03

瞬时速度是一个重要的物理概念．但在物理实验中通常只能通过
.
v
=
△s
△t
 （△s为挡光片的宽度，△t为挡光片经过光电门所经历的时间）的实验方法来近似表征物体的瞬时速度．这是因为在实验中无法实现△t或△s趋近零．为此人们设计了如下实验来研究物体的瞬时速度．如图甲所示，在倾斜导轨的A处放置一光电门，让载有轻质挡光片（宽度为△s）的小车从P点静止下滑，再利用处于A处的光电门记录下挡光片经过A点所经历的时间△t．按下来，改用不同宽度的挡光片重复上述实验，最后运动公式
.
v
=
△s
△t
计算出不同宽度的挡光片从A点开始在各自△s区域内的
.
vA
，并作出
.
v
-△t图如图乙所示．在以上实验的基础上，请继续完成下列实验任务：
（1）依据
.
v
-△t图，简述
.
v
与△t或△s之间具有怎样的关系．
（2）依据实验图线，结合实验原理，推导出
.
v
-△t图线所满足的函数式．
（3）根据
.
v
-△t图线所满足的函数式，求出挡光片经过A点时的瞬时速度．
（4）指出实验操作须注意和主要事项．
作业帮
优质解答
（1）根据描点法作出图象，如图
作业帮
根据图象可知
.
v
 的大小与△t有关，且随△t间隔变小其
.
v
的大小也变小，
.
v
随△t的变化具有线性特征．
（2）设每次档光片开始挡光瞬间的速度为v1，挡光结束的瞬间速度为v2，
因为v2=v1+a△t，
所以
.
v
=
v1+v2
2
=v1+
a
2
△t．
（3）由图线的斜率、坐标推得△t=0时截距得vA=0.5360m/s．
（4）更换挡光片时应其前沿始终处于小车上的同一位置，每次实验都应保持小车由P点静止释放．
答：（1）
.
v
随△t的变化具有线性特征．
（2）
.
v
-△t图线所满足的函数式为
.
v
=v1+
a
2
△t．
（3）挡光片经过A点时的瞬时速度0.5360m/s．
（4）更换挡光片时应其前沿始终处于小车上的同一位置，每次实验都应保持小车由P点静止释放． （1）根据描点法作出图象，如图
作业帮
根据图象可知
.
v
 的大小与△t有关，且随△t间隔变小其
.
v
的大小也变小，
.
v
随△t的变化具有线性特征．
（2）设每次档光片开始挡光瞬间的速度为v1，挡光结束的瞬间速度为v2，
因为v2=v1+a△t，
所以
.
v
=
v1+v2
2
=v1+
a
2
△t．
（3）由图线的斜率、坐标推得△t=0时截距得vA=0.5360m/s．
（4）更换挡光片时应其前沿始终处于小车上的同一位置，每次实验都应保持小车由P点静止释放．
答：（1）
.
v
随△t的变化具有线性特征．
（2）
.
v
-△t图线所满足的函数式为
.
v
=v1+
a
2
△t．
（3）挡光片经过A点时的瞬时速度0.5360m/s．
（4）更换挡光片时应其前沿始终处于小车上的同一位置，每次实验都应保持小车由P点静止释放．
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