实验 2.1

〔 目 的 〕 1.用打点计时器确定小车沿斜面向下运动的性质。

2.测定小车沿斜面向下运动各段位移的平均速度。

〔器材〕

斜面、小车、打点计时器、纸带、复写纸片、刻度尺、低压交流电源。

〔 步 骤 〕 1.先将接好导线、穿好纸带的打点计时器固定在斜面上端,并将纸

带与靠近打点计时器的小车相连接(图 2-4)

  1. 调整斜面的倾角,接通电源,使打点计时器开始工作;同时让小车沿斜面向下运动,打点计时器就在纸带上打出一系列的点。

  2. 取下纸带,舍去开头的较密集的点,在后面便于测量的地方找一个起始点,把每打五次点的时间作为时间单位,即 T=0.02×5s=0.1s。

在选好的起始点上标以“0”,往后每数到第五个点上依次标以 1,2,3,⋯。设相邻记数点间的位移依次为 s1′,s2′,s3′,⋯,如图 2-5 所示。

  1. 测出位移 s1′,s2′,s3′,⋯,确定小车沿斜面向下运动的性

质。

  1. 利用公式υ = s ,依次算出各段位移的平均速度。

t

〔结果〕纸带上各相邻记数点间的位移大小 (均匀、不均匀),这表明小车沿斜面向下的运动是 。

各段位移的平均速度依次为 。

【练习 2.1】

某人骑自行车在水平公路上作变速直线运动。他在前 10min 内的位移为 2400m,中间和后 10min 内的位移依次为 3000m 和 1400m。求:

  1. 自行车在前 10min 内的平均速度。

  2. 自行车在前 20min 内的平均速度。

  3. 自行车在后 20min 内的平均速度。

  4. 自行车在整个 30min 内的平均速度。解

t1=10min=600s 内,s1=2400m;

t2=10min=600s 内,s2=3000m; t3=10min=600s 内,s3=1400m。

  1. 自行车在前 10min 内的平均速度:

υ1 = = m / s = m / s。

  1. 自行车在前 20min 内的平均速度:

υ2 = = m / s = m / s。

  1. 自行车在后 20min 内的平均速度:

υ3 = = m / s = m / s。

  1. 自行车在整个 30min 内的平均速度:

υ = = m / s = m / s。

在变速直线运动中,各段时间内的平均速度并不相同。