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,如图甲所示.用刻度尺测量斜面的高度与长度之比为1:4,小车质量为400g,图乙是打出纸带的一段,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.由图乙可知,打纸带上B点时小车的瞬时速度vB=______m/s,打纸带上B点到E点过程中小车重力势能的减少量为______J,此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
①根据中点时刻的速度等于平均速度得:vB=
=xAC 2T
=0.15m/s0.081-0.051 0.2
vE=
=xDF 2T
=0.33m/s0.171-0.105 0.2
②小车重力势能的减少量:△EP=mg△h=0.4×10×(0.1350-0.0630)=0.072J
③根据加速度的定义式得:
a=
=△v △t
=vE-vB 3T
=0.6m/s20.33-0.13 0.3
根据牛顿第二定律得:mgsinθ-f=ma
解得:f=
mg-ma=0.76N1 4
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; 7.2×10-2; 5.5×10-2.