题目内容
(10分)图甲是利用打点计时器测量小车沿斜面下滑时所受阻力的示意图．小车拖着纸带在斜面上下滑时，打出的一段纸带如图乙所示，其中O为小车开始运动时打出的点，设小车在斜面上运动时所受阻力恒定。
⑴已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，由纸带分析可知小车下滑的加速度a＝ m/s2，打E点时小车速度vE＝ m/s(结果保留两位有效数字)；
⑵为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，可运用牛顿运动定律或动能定理求解，在这两种方案中除知道小车下滑的加速度a、打E点时速度vE、小车质量m、重力加速度g外，利用米尺、三角板还需要测量哪些物理量，列出阻力的表达式。
方案一：需要测量的物理量 ，阻力的表达式(用字母表示) ；
方案二：需要测量的物理量 ，阻力的表达式(用字母表示) 。
⑴4.1m/s2，2.5m/s；⑵方案一：斜面的长度L和高度H，f＝mg
－ma；方案二：纸带OE段的长度s，斜面的长度L和高度H，f＝mg－
。
【解析】
试题分析：⑴根据匀变速直线运动相邻相等时间内的位移之差相等可知，小车下滑的加速度a＝
×10－2m/s2＝4.1m/s2，根据匀变速直线运动的中间时刻点的速度等于平均速度及平均速度定义式可知，打E点时小车速度vE＝
×10－2m/s＝2.5m/s
若运用牛顿运动定律求解，则需要知道斜面的倾角，由于器材中没有量角器，因此需要测量斜面的长度L和高度H，根据牛顿第二定律有：mg－f＝ma，解得：f＝mg－ma，若运用动能定理求解，则需要知道纸带OE段的长度，及OE段对应的小车下降的高度，因此需要测量纸带OE段的长度s，斜面的长度L和高度H，根据动能定理有：mgs－fs＝
－0，解得：f＝mg－
考点：本题以测量小车沿斜面下滑时所受阻力为素材，主要考查了牛顿运动定律、动能定理的应用和纸带处理，实验探究的能力问题，属于中档题。
(10分)如图甲所示是某同学设计的“探究加速度a与力F、质量m的关系”的实验装置图，实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力，小车运动加速度可由纸带求得。
⑴该同学对于该实验的认识，下列说法中正确的是 ；
A．该实验应用了等效替代的思想方法
B．该实验应用了控制变量的思想方法
C．实验时应先释放小车后接通电源
D．实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力，其前提必须保证砂和砂桶总质量远远大于小车的质量
⑵如图乙所示是该同学在某次实验中利用打点计时器打出的一条纸带，A、B、C、D、E、F是该同学在纸带上选取的六个计数点，其中计数点间还有若干个点未标出，设相邻两个计数点间的时间间隔为T。该同学用刻度尺测出AC间的距离为s1，BD间的距离s2，则打B点时小车运动的速度vB＝ ，小车运动的加速度a＝ ；
⑶某实验小组在实验时保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的
数据如表中所示．根据表中数据，在图丙坐标纸中作出F不变时a与的图象。
|
次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
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小车加速度a/m·s－2 |
1.72 |
1.49 |
1.25 |
1.00 |
0.75 |
0.50 |
|
小车质量m/kg |
0.29 |
0.33 |
0.40 |
0.50 |
0.71 |
1.00 |
|
|
3.50 |
3.00 |
2.50 |
2.00 |
1.40 |
1.00 |
