Question

【題目】某探究小組為了研究小車在桌面上的直線運動，用自制“滴水計時器”計量時間。實驗前，將該計時器固定在小車旁，如圖（a）所示。實驗時，保持桌面水平，先用功率恒定的電動馬達牽引著小車由靜止開始加速一段時間。再關閉馬達，讓小車在桌面上自由運動至靜止。在小車運動過程中，滴水計時器等時間間隔地滴下小水滴，圖（b）記錄了桌面上連續的6個水滴的位置。（已知滴水計時器每內共滴下46個小水滴，且開始計時時滴下的小水滴計為第1滴。）

（1）根據圖（b）的數據可判斷出此過程中滴下的水滴是小車在_________________時留下的（填“馬達牽引著加速”或“關閉馬達后在桌面上減速”）。還由圖（b）可知，小車在桌面上是___________（填“從右向左”或“從左向右”）運動的。

（2）小車運動到圖（b）中A點時的速度大小約為__________。（結果均保留2位有效數字）

Answer 1

【答案】 關閉馬達后在桌面上減速； 從右向左； 0.24

【解析】(1) 用功率恒定的電動馬達牽引著小車由靜止加速時，小車做變加速直線運動。關閉馬達后，小車在水平桌面上做勻減速直線運動。滴水計時器類似于打點計時器，從圖可以判斷，相鄰相等時間內的位移差恒定，則小車做勻變速直線運動，即勻減速直線運動。且從右向左，單位時間內小車的位移越來越小。由于小車在水平桌面受阻力而做減速運動，故小車應從右向左運動。

(2)由題意得： ，小車在水平桌面上做勻減速直線運動的加速度

在圖（b）中從右向左依次定義三個水滴A、B和C，則可求出滴C水滴時小車的速度

從A點運動到C點的過程中，

，解得。

點晴：注意相鄰水滴的時間間隔的計算，46滴水有45個間隔，速度和加速度的計算，注意單位、有效數字的要求。