某同学用图甲所示的实验装置研究小车在斜面上的运动,实验中使用的打点计时器的打点频率为f.他的实验步骤如下:①按图甲安装好实验器材;②接通电源后,让拖着纸带的小车沿平板

◎ 题目

某同学用图甲所示的实验装置研究小车在斜面上的运动,实验中使用的打点计时器的打点频率为f.他的实验步骤如下:
①按图甲安装好实验器材;
②接通电源后,让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动,重复几次;
③选出一条点迹比较清晰地纸带,舍去开始密集的点迹,从便于测量的点开始,每两个打点间隔取一个计数点,如图乙中0、1、2…6点所示;
④测量相邻两个计数点之间距离,分别记作x1、x2、x3…x6
⑤通过测量和计算,判断出小车沿平板斜面做匀变速直线运动.利用该同学测量的数据可以得到小车的加速度a=______.
若该同学在实验中用量角器还测出了平板斜面的倾角α,且已知当地的重力加速度值g,则在以下物理量中,还能计算出______
A.小车的质量
B.小车到达斜面底端时的速度
C.小车在斜面上运动的时间
D.小车与平板斜面之间的动摩擦因数
魔方格

◎ 答案

1、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:s4-s1=3a1T2 
s5-s2=3a2T2 
s6-s3=3a3T2 
为了更加准确的求解加速度,我们对2个加速度取平均值
得:a=
1
3
(a1+a2+a3)   T=
2
f

即小车运动的加速度计算表达式为:
a=
1
36
[(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)]f2
2、A、无法测出小车的质量,故A错误.
B、不知道斜面的长度,所以无法测出小车到达斜面底端时的速度和运动的时间,故B、C错误.
D、小车在斜面上受重力和支持力、摩擦力.
根据牛顿第二定律得:mgsinθ-μmgcosθ=ma,即可求出小车与平板斜面之间的动摩擦因数.故D正确.
故选D.
故答案为:
1
36
[(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)]f2,D

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“某同学用图甲所示的实验装置研究小车在斜面上的运动,实验中使用的打点计时器的打点频率为f.他的实验步骤如下:①按图甲安装好实验器材;②接通电源后,让拖着纸带的小车沿平板…”主要考查了你对  【实验:探究小车速度随时间变化的规律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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