内容正文:
注意:带 公式重点记忆!
纸带法测量瞬时速度、加速度
实验操作不再赘述,如图所示纸带,根据纸带上的数据计算瞬时速度以及加速度:
一、计算瞬时速度
一般来说,纸带类型的题目都是计算某个点的瞬时速度大小。由于时间间隔很短,所以纸带上某个点的瞬时速度近似等于相邻时间间隔的平均速度(但如果物体做的是匀变速直线运动,那么某点的瞬时速度就精确等于相邻时间间隔的平均速度)。例如:
点的瞬时速度为:
其中,是指纸带上标记的相邻两点的时间间隔,不一定就是,具体题目具体分析。
二、计算加速度
一般来说,纸带类型的题目计算加速度分为一般方法和逐差法,具体使用哪种方法看题目要求。如果题目明确了要用逐差法,就必须使用逐差法进行计算。
(一)一般方法
利用上述计算瞬时速度的方法,先计算得到两个不同点的瞬时速度,然后根据加速度的定义式()计算加速度。以为例:
(1)先求两个速度:
(2)再利用加速度定义式()求加速度:
之所以式的分母上是,是因为两点之间的时间间隔恰好是3个。
(二)逐差法
利用匀变速直线运动的推论,我们可以得到如下一组表达式:
将上述式累加,得
除首项、末项外,其余两两相消,可得
则
但是这样进行计算的话,中间的数据根本没有用得到,即便测量了也是白费力气、浪费时间。因此为了充分利用实验数据,我们对上面的式进行如下调整:
将上述式累加,得
即
同理,如果纸带上只有4个数据的话,就这样处理:
注意!如果纸带上只有奇数个数据,一般我们舍去第一个或者最后一个数据;舍去中间数据的不常见,考试基本不会遇到。
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