3.(1)用DIS實驗研究小車位移和時間的關系時,將位移傳感器的
部分固定在小車上
部分固定在軌道右端,并將它與
相連。實驗中得到如圖1所示的圖線,則AB段的平均速度大小為
m/s。
(2)瞬時速度是一個重要的物理概念,實驗中通常只能通過
的實驗方法來近似測量,這是因為在實驗中無法實現(xiàn)Δt或Δs趨近零。為此設計如下實驗來研究物體的瞬時速度。如圖2所示,在A處放置一光電門,讓載有擋光片(寬度為Δs)的小車從P點靜止下滑,記錄下?lián)豕馄?jīng)過A點所經(jīng)歷的時間Δt。改用不同寬度的擋光片重復上述實驗,用公式
計算出不同寬度的擋光片從A點開始在各自Δs區(qū)域內的
,并作出
圖如圖3所示,并由此可以精確求得瞬時速度。在以上實驗的基礎上,請繼續(xù)完成下列實驗任務:
(a)依據(jù)
圖,簡述
與Δt之間具有怎樣的關系;
(b)依據(jù)實驗圖線,結合實驗原理,推導出
圖線所滿足的函數(shù)式;
(c)根據(jù)
圖線所滿足的函數(shù)式,求出擋光片經(jīng)過A點時精確的瞬時速度,說明此方法體現(xiàn)了物理方法的什么思想;
(d)指出實驗操作須注意和主要事項。