有一同学测量小车从斜面上下滑所受到的阻力大小,他利用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.图乙是打出的纸带的一段,已量出各相邻计数段的长度分别为:S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8.
(1)已知打点计时器使用的交流电频率f=50Hz,打点的周期为______s.用以上已知的物理量表示小车下滑的加速度算式为a=______.
(2)为了求出小车在下滑过程中所受的阻力,还需测量的物理量有______.
(3)用加速度a及其他需要测得的量表示阻力的计算式为f=______.
网友回答
解:(1)已知打点计时器使用的交流电频率f=50Hz,打点的周期为0.02s,
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:x5-x1=4a1T2?
x6-x2=4a2T2?
?x7-x3=4a3T2?
x8-x4=4a4T2?
T=
为了更加准确的求解加速度,我们对四个加速度取平均值
得:a=(a1+a2+a3+a4)
解得:a=
(2)小车在下滑过程受重力、支持力、摩擦阻力.设斜面倾角为θ
将重力分解,由牛顿第二定律得:
mgsinθ-f=ma
f=mgsinθ-ma
为了求出小车在下滑过程中所受的阻力,那么我们需要测量小车质量,倾角直接测量很困难.我们可以测出斜面上任意两点间的距离l及这两点的高度差h,
通过=sinθ代替.
(3)所以得:f=
故