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.
(1)如图2为接在50Hz低压交流电源上的打点计时器,在小车做匀加速直线运动时打出的一条纸带,图中所示的是每打5个点所取的记数点,但第3个记数点没有画出.由图数据可求得:该物体的加速度为______m/s2,第3个记数点与第2个记数点的距离约为______m,打第2个记数点时该物体的速度为______m/s.(以上数据结果均保留三位有效数字)
(2)为了求出小车在下滑过程中所受的阻力,除用天平测出物体质量m外,还需要用刻度尺测量的物理量有______;用测得的量及加速度a表示阻力的计算式为f=______.
网友回答
解:(1)设1、2间的位移为x1,2、3间的位移为x2,3、4间的位移为x3,4、5间的位移为x4;
因为周期为T=0.02s,且每打5个点取一个记数点,所以每两个点之间的时间间隔T=0.1s;
由匀变速直线运动的推论xm-xn=(m-n)at2得:
x4-x1=3at2带入数据得:
(5.84-3.62)×10-2=a×0.12
解得:a=0.737m/s2.
第3个记数点与第2个记数点的距离即为x2,由匀变速直线运动的推论:x2-x1=at2得:
x2=x1+at2带入数据得:
x2=3.62×10-2+0.74×0.12=0.0436m
即为:4.36cm.
由匀变速直线运动的推论得
v2==0.399m/s
(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
加速度可以运用运动学公式△x=at2求得.
为了求出小车在下滑过程中所受的阻力,已经测量小车质量,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.
所以得:f=-ma
故