Question

【题目】某实验小组设计了如图甲所示的实验装置，一根轻质细绳绕过定滑轮A和轻质动滑轮B后，一端与力传感器相连，另一端与小车相连．动滑轮B下面悬挂一个钩码．某次实验中，由静止开始向右拉动纸带的右端，使小车向右加速运动，由传感器测出细绳对小车的拉力为F＝0.69 N，打点计时器打出的纸带如图乙所示，打点计时器使用交流电的频率为f＝50 Hz，重力加速度为g＝10 m/s2，试回答下列问题：

(1)打点计时器打下标号为“3”的计数点时，小车的速度v3＝______m/s (保留3位有效数字)；

(2)要求尽可能多的利用图乙中的数据计算小车运动的加速度大小a，则a＝______m/s2(保留1位小数)；

(3)不计轻绳与滑轮及轴与滑轮之间的摩擦，动滑轮B下面所悬挂钩码的质量m＝______kg.

Answer 1

【答案】 （1）1.62 （2）3.0 （3）0.12

【解析】（1）由于每相邻两个计数点间还有1个点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.04s，
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，

（2）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：a= =3.0m/s2，
（3）由传感器测出细绳对小车的拉力为F=0.69N，
根据动滑轮的原理得B下面所悬挂钩码加速度a′==1.5m/s2，
根据牛顿第二定律得2F-mg=ma′
解得m=0.12kg．