问题 问答题

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(a)所示,用米尺测量斜面的高度与长度之比为

1
4
,小车质量为400g,图(b)是打出纸带的一段,相邻计数点间还有四个点未画出,已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,由图可知,打点计时器打纸带上B点时小车的瞬时速度vB=______m/s,打纸带上E点时小车的瞬时速度vE=______m/s,打点计时器打纸带上B点和打纸带上E点过程中小车克服阻力所做的功为______J.(g取10m/s2,保留两位有效数字)

答案

根据中点时刻的速度等于平均速度得:

vB=

xAC
2T
=
0.081-0.051
0.2
m/s=0.15m/s

vE=

xDF
2T
=
0.171-0.105
0.2
m/s=0.33m/s

根据加速度的定义式得:

a=

△v
△t
=
vE-vB
3T
=
0.33-0.15
0.3
=0.6m/s2

根据牛顿第二定律得:

mgsinθ-f=ma

解得f=

1
4
mg-0.6m=0.76N

所以克服阻力所做的功W=-Wf=0.76×(0.135-0.063)J=0.055J

故答案为:0.15; 0.33;0.055

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