题目内容

如图甲所示,打点计时器固定在斜面的某处,让一滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下.图乙是某同学实验时打出的某条纸带的一段.
(1)已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,利用该纸带中测出的数据可得滑块下滑的加速度大小a=
4.0
4.0
 m/s2
(2)打点计时器打B点时,滑块的速度大小
vB=
2.16
2.16
 m/s. (保留三位有效数字)
(3)为了测出滑块与斜面间的摩擦力,该同学已经测出斜面的长度l及高度h,他还需要测量的物理量是
滑块质量
滑块质量
,利用测得的量及加速度a表示摩擦力的大小
Ff=
m(
gh
l
-a
m(
gh
l
-a
分析:利用匀变速直线运动的推论,采用a=
△x
△t
求解加速度,
根据匀变速直线运动的一段过程中间时刻速度等于平均速度求解B点速度,
对滑块进行受力分析,根据牛顿第二定律解决问题.
解答:解:(1)由图乙中的纸带可知相邻的2个计数点间的时间间隔t=2×0.02s=0.04s,
根据匀变速直线运动的推论a=
△x
△t
=
xBC-xAB
t2
=4.0m/s2
(2)根据匀变速直线运动的一段过程中间时刻速度等于平均速度得:
vB=
xAC
tAC
=2.16m/s
(3)对小车进行受力分析,小车受重力、支持力、阻力.
将重力沿斜面和垂直斜面分解,设斜面倾角为θ,根据牛顿第二定律得:
F=mgsinθ-f=ma
f=mgsinθ-ma,
该同学已经测出斜面的长度l及高度h,即sinθ=
h
l

所以我们要求出滑块质量m,
所以f=mg
h
l
-ma.
故答案为:(1)4.0
(2)2.16  (3)滑块质量,m(
gh
l
-a
点评:能够知道相邻的计数点之间的时间间隔.能够把纸带的问题结合动力学知识运用解决问题.
注意单位的换算和有效数字的保留.
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