题目内容

(2001?江西)一打点计时器固定在斜面上某处,一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下,如图甲所示.图乙是打出的纸带的一段.

(1)已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,利用图乙给出的数据可求出小车下滑的加速度a=
4.00m/s2
4.00m/s2

(2)为了求出小车在下滑过程中所受的阻力,还需测量的物理量有
小车质量;斜面上任意两点间距离及这两点的高度差
小车质量;斜面上任意两点间距离及这两点的高度差
.用测得的量及加速度a表示阻力的计算式为f=
mg
h
L
-ma
mg
h
L
-ma
分析:利用匀变速直线运动的推论,采用逐差法求解加速度.
对小车进行受力分析,根据牛顿第二定律解决问题.
解答:解:(1)由图2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,
相邻两个计数点的距离分别为s1=5.12cm,s2=5.74cm…,
为了减小误差可用逐差法求加速度:
a=
(s9+s8+s7+s6 )-(s4+s3 +s2+s1
4×5t2
=4.00m/s2
(2)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,
所以我们要求出小车质量m和sinθ,
那么实际测量时,我们应该测出斜面上任意两点间距离L及这两点的高度差h来求sinθ,即sinθ=
h
L

所以f=mg
h
L
-ma.
故答案为:(1)4.00m/s2
(2)小车质量,斜面上任意两点间距离及这两点的高度差,mg
h
L
-ma
点评:能够知道相邻的计数点之间的时间间隔.
能够运用逐差法求解加速度.
能够把纸带的问题结合动力学知识运用解决问题.
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