解题思路:物体做的是匀变速直线运动,求解加速度时首先想到的应该是逐差法,但是只有两组数据,所以要找两组数据之间的关系,推论xm-xn=(m-n)at2可提供这两组数据与加速度的关系,应用这个推论即可.第2、3两点间的距离对应的应该为x2,要想得到x2必须找他和已知量的关系,x2-x1=at2提供了这个关系.
为了求出小车在下滑过程中所受的阻力,我们应该想到运用牛顿第二定律去求解.
(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=
x13
t13=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[h/L]=sinθ代替.
所以得:f=[mgh/L]-ma
故答案为:(1)0.737,4.36,0.399
(2)斜面上任意两点间距离L及这两点的高度差h,f=[mgh/L]-ma
点评:
本题考点: 测定匀变速直线运动的加速度.
考点点评: 了解打点计时器的工作原理,清楚数据处理的方法.
要注意单位的换算和有效数字的保留.