Question

7．物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊在斜面上的加速度．實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在斜面上．滑塊拖著穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶從斜面上滑下，如圖2所示．圖3是打出紙帶的一段．
①已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為f，選A、B、C…等7個(gè)點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)，各計(jì)數(shù)點(diǎn)間均有一個(gè)點(diǎn)沒有畫出，分別測(cè)出相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，如圖2所示，計(jì)算打下D點(diǎn)的速度大小表達(dá)式是 V_D=$\frac{{S}_{3}+{S}_{4}}{4}f$．計(jì)算滑塊下滑的加速度的表達(dá)式是：a=$\frac{（{S}_{4}+{S}_{5}+{S}_{6}）-（{S}_{1}+{S}_{2}+{S}_{3}）}{36}{f}^{2}$．
②該實(shí)驗(yàn)還可以測(cè)量滑塊所受的摩擦力，下列物理量中還應(yīng)測(cè)量的有ABD．（填入所選物理量前的字母，已知重力加速度為g）
A．木板的長(zhǎng)度L                 B．木板的末端被墊起的高度h
C．木板的質(zhì)量m₁                D．滑塊的質(zhì)量m₂
E．滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t
③測(cè)量②中所選定的物理量需要的實(shí)驗(yàn)器材是刻度尺、天平．

Answer 1

分析 由△s=aT²可求加速度，對(duì)物體受力分析，求合力由牛頓第二定律得摩擦力，由f=μN(yùn)得μ，夾角由斜面的高、長(zhǎng)求出；最后根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，從而確定實(shí)驗(yàn)器材．

解答 解：（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，有：
v_D=$\frac{{x}_{CE}}{{t}_{CE}}$=$\frac{{S}_{3}+{S}_{4}}{4}f$
由△s=aT²得：
a=$\frac{（{S}_{4}+{S}_{5}+{S}_{6}）-（{S}_{1}+{S}_{2}+{S}_{3}）}{（6T）^{2}}$=$\frac{（{S}_{4}+{S}_{5}+{S}_{6}）-（{S}_{1}+{S}_{2}+{S}_{3}）}{36}{f}^{2}$
（2）對(duì)物體受力分析求合力時(shí)，用到斜面的傾角，可由斜面的高、長(zhǎng)表示斜面傾角正弦，故還應(yīng)測(cè)量的有木板的長(zhǎng)度L和木板的末端被墊起的高度h，同時(shí)加之滑塊的質(zhì)量m₂；
故選：ABD．
（3）測(cè)量（2）中所選定的物理量需要刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度，用天平測(cè)量滑塊的質(zhì)量m₂．
故答案為：①$\frac{{S}_{3}+{S}_{4}}{4}f$，$\frac{（{S}_{4}+{S}_{5}+{S}_{6}）-（{S}_{1}+{S}_{2}+{S}_{3}）}{36}{f}^{2}$；
②ABD；③刻度尺、天平．

點(diǎn)評(píng) 本題要能夠通過紙帶求解加速度，難點(diǎn)是根據(jù)牛頓第二定律求解出動(dòng)摩擦因素的表達(dá)式進(jìn)行分析．