问题 问答题

(1)将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,如图所示是打出的纸带的一段.当电源频率为50Hz时,每隔0.1s取一个计数点,它们是图中a、b、c、d、e、f等点,这段时间内加速度的平均值是______(取两位有效数字).若电源频率高于50Hz,但计算仍按50Hz计算,其加速度数值将______ (填“偏大”、‘‘偏小’’或“相同”).

(2)为了求出小车在下滑过程中所受的阻力,除需要测出小车的质量m外,还需要测量的物理量是______,用测得的量及加速度a表示的阻力的计算式为f=______.

答案

(1)根据题意知给出了四段位移,因此可以去掉第一段,有:x2=1.60-0.41=1.19cm,x3=3.59-1.60=1.99cm,x4=6.40-3.59=2.81cm,x5=10.02-6.40=3.62cm.

根据逐差法有:

x5-x3=2a1T2

x4-x2=2a2T2

a=

a1+a2
2

带入数据解得:a=0.8m/s2 (0.8~0.82范围均正确),

当频率高于50Hz,根据T=

1
f
可知实际的周期偏小,但是计算时按大的周期计算,因此计算结果将偏小.

故答案为:0.8m/s2 (0.8~0.82范围均正确),偏小.

(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

所以得:f=mg

h
L
-ma.

故答案为:高h与斜面的长L(或斜面的倾角θ),mg

h
L
-ma.

选择题
选择题