Question

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，图乙所示是打出的一段纸带．

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

(2)为了求出小车下滑过程中所受的阻力，还需要测量的物理量有________________．

(3)用测得的物理量及加速度a表示阻力的计算式为f＝________.

Answer 1

 [解析]　(1)由纸带可知x1＝5.12 cm，x2＝5.75 cm，x3＝6.41 cm，x4＝7.05 cm，x5＝7.68 cm，x6＝8.33 cm，x7＝8.95 cm，x8＝9.61 cm，x9＝10.26 cm，任意两个相邻的计数点间的时间间隔T＝0.04 s，根据逐差法可得小车的加速度为

a＝x6－x1＋x7－x2＋x8－x3＋x9－x44×5T2

＝4.01 m/s2

(2)还需测量的物理量有小车的质量m、斜面上任意两点间的距离L及这两点间的高度h.

(3)小车受到重力、斜面的支持力和阻力作用，由牛顿第二定律得mgsinθ－f＝ma，又sinθ＝hL，所以f＝mghL－ma.

[答案]　(1)4.01　(2)小车的质量m、斜面上任意两点间的距离L及这两点间的高度h　(3)mghL－ma21教育名师原创作品