Question

【题目】某校研究性学习小组的同学用如图甲所示的滴水法测量小车在斜面上运动时的加速度。实验过程如下：在斜面上铺上白纸，用图钉固定；把滴水计时器固定在小车的末端，在小车上固定一平衡物；在斜面顶端放置一浅盘，把小车放在斜面顶端，把调好的滴水计时器盛满水，使水滴能滴入浅盘内；然后撤去浅盘并同时放开小车；小车到达斜面底端时立即将小车移开。图乙记录了白纸上连续6个水滴的位置；用刻度尺量出相邻点之间的距离是x12＝4.20cm，x23＝6.19cm，x34＝8.20cm，x45＝10.19cm，x56＝12.21cm。（已知滴水计时器每10s内共滴下51个小水滴，即第1滴水落到盘中开始计时，到第51滴水落到盘中的时间为10s）

(1)小车运动到图中点4位置时的速度大小v=____m/s，小车的加速度a＝____m/s2；（结果均2保留2位有效数字）

(2)已知斜面的倾角为，小车和车上物体的总质量为1.0kg（忽略滴出水的质量），根据前面求解的加速度可以算出小车与斜面的摩擦阻力f=_______N。（结果保留2位有效数字，g=10m/s2，2sin=0.259）

Answer 1

【答案】0.46 0.50 2.1

【解析】

(1)[1]由每10s内共滴下51个小水滴，水滴的时间间隔

小车的运动可以看成匀加速直线运动，则

[2]由逐差法得加速度为

(2)[3]物体沿斜面向下运动，由牛顿第二定律可得：

带求得小车与斜面摩擦阻力为2.1N