题目内容
有一同学测量小车从斜面上下滑所受到的阻力大小，他利用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，已量出各相邻计数段的长度分别为：S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8．
（1）已知打点计时器使用的交流电频率f=50Hz，打点的周期为______s．用以上已知的物理量表示小车下滑的加速度算式为a=______．
（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______．
（3）用加速度a及其他需要测得的量表示阻力的计算式为f=______．
【答案】分析：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．
纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的加速度．
为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，我们应该想到运用牛顿第二定律去求解．
解答：解：（1）已知打点计时器使用的交流电频率f=50Hz，打点的周期为0.02s，
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，
得：x5-x1=4a1T2
x6-x2=4a2T2
x7-x3=4a3T2
x8-x4=4a4T2
T=
为了更加准确的求解加速度，我们对四个加速度取平均值
得：a=
（a1+a2+a3+a4）
解得：a=
（2）小车在下滑过程受重力、支持力、摩擦阻力．设斜面倾角为θ
将重力分解，由牛顿第二定律得：
mgsinθ-f=ma
f=mgsinθ-ma
为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，那么我们需要测量小车质量，倾角直接测量很困难．我们可以测出斜面上任意两点间的距离l及这两点的高度差h，
通过
=sinθ代替．
（3）所以得：f=
故答案为：（1）0.02；
，
（2）小车质量m； 斜面上任意两点间距离l及这两点的高度差h （3）
点评：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．
纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的加速度．
为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，我们应该想到运用牛顿第二定律去求解．
解答：解：（1）已知打点计时器使用的交流电频率f=50Hz，打点的周期为0.02s，
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，
得：x5-x1=4a1T2
x6-x2=4a2T2
x7-x3=4a3T2
x8-x4=4a4T2
T=
为了更加准确的求解加速度，我们对四个加速度取平均值
得：a=
（a1+a2+a3+a4）解得：a=
（2）小车在下滑过程受重力、支持力、摩擦阻力．设斜面倾角为θ
将重力分解，由牛顿第二定律得：
mgsinθ-f=ma
f=mgsinθ-ma
为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，那么我们需要测量小车质量，倾角直接测量很困难．我们可以测出斜面上任意两点间的距离l及这两点的高度差h，
通过
=sinθ代替．（3）所以得：f=
故答案为：（1）0.02；
，（2）小车质量m； 斜面上任意两点间距离l及这两点的高度差h （3）
点评：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．
练习册系列答案
相关题目
07(北京理综) 26 某同学用右图所示的实验装置研究小车在斜
面上的运动。实验步骤如下：
a．安装好实验器材。
b．接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次。选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如下图中0、1、2……6点所示。
c．测量1、2、3……6计数点到0计数点的距离，分别记作：S1、S2、S3……S6。
d．通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀速直线运动。
e．分别计算出S1、S2、S3……S6与对应时间的比值
。
f．以
为纵坐标、t为横坐标，标出与对应时间t的坐标点，划出—t图线。
 |
结合上述实验步骤，请你完成下列任务：
①实验中，除打点及时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有 和 。（填选项代号）
A．电压合适的50 Hz交流电源 B．电压可调的直流电源
C．刻度尺 D．秒表 E．天平 F．重锤
②将最小刻度为1 mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在位置如图所示，则S2＝ cm，S5＝ cm。
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③该同学在右图中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标，请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点，并画出—t图。
④根据—t图线判断，在打0计数点时，
小车的速度v0＝ m/s；它在斜
面上运动的加速度a＝ m/s2。
