问题 问答题

(1)如图所示是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带.

①已知打点计时器电源频率为50Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为______.

②ABCD是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出.从图中读出A、B两点间距s=______;C点对应的速度是______(计算结果保留三位有效数字).

(2)现要验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律.给定的器材如下:一倾角可以调节的长斜面(如图)、小车、计时器一个、米尺.

填入适当的公式或文字,完善以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响):

①让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2,记下______.

②用米尺测量A1与A2之间的距离s,则小车的加速度a=______.

③用米尺测量A1相对于A2的高度h.设小车所受重力为mg,则小车所受的合外力F=______.

④改变______,重复上述测量.

⑤以h为横坐标,1/t2为纵坐标,根据实验数据作图.如能得到一条过原点的直线,则可验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律.

答案

(1)①带上打相邻两点的时间间隔T=

1
f
=
1
50
s=0.02s

    ②A、B间的距离S=0.70cm.

    ③B、D间的时间间隔T=0.1s

      则vc=

xBD
2T
=
2
2×0.1
×10-2 m/s=0.100m/s

故答案是:①0.02s;②0.70cm;0.100m/s;

(2)①记下所用的时间为t;

②小车做的是初速度为零的匀加速直线运动,根据运动规律:s=

1
2
at2,解得:a=
2s
t2

③小车所受的合外力是重力沿斜面的分力,大小为:mgsinθ,θ为斜面的夹角,sinθ=

对边
斜边
=
h
s
,所以合力为:F=mgsinθ=
mgh
s

④用动能定理可解得:h=

2s2
gt2
,所以h与
1
t2
成正比,所以我们需要改变h,所以需要:改变斜面的倾角或斜面高h

故答案为:①所用的时间t;②

2s
t2
;③
mgh
s
;④斜面的倾角或斜面高h.

选择题
单项选择题