Question

一打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在斜面上某處，一小車(chē)拖著穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶從斜面上滑下，如圖所示．下圖是打出紙帶的一段，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)打點(diǎn)未畫(huà)出．由紙帶上的數(shù)據(jù)可知．

（1）根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，我們可以不利用公式計(jì)算就能直接得到的物理量是

AB

A．時(shí)間間隔B．位移C．加速度D．平均速度
（2）已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交變電流頻率為50Hz，利用上圖給出的數(shù)據(jù)可求出小車(chē)下滑的加速度a=

0.30 m/s²

．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（3）如果工具只有天平和刻度尺，為了求出小車(chē)在下滑過(guò)程中所受的阻力，還需測(cè)量的物理量有

測(cè)出斜面上任意兩點(diǎn)間的距離L及這兩點(diǎn)的高度差h和小車(chē)質(zhì)量m

．用測(cè)得的量及加速度a表示阻力的計(jì)算式為f=

mgh

L

-ma

．

Answer 1

分析：解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)．
紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的加速度．
為了求出小車(chē)在下滑過(guò)程中所受的阻力，我們應(yīng)該想到運(yùn)用牛頓第二定律去求解．

解答：解：（1）我們可以不利用公式計(jì)算就能直接得到的物理量是：A、時(shí)間間隔，這個(gè)可以通過(guò)打出來(lái)的點(diǎn)計(jì)算．
B、位移可以直接通過(guò)刻度尺測(cè)量．
加速度和速度都需通過(guò)公式去計(jì)算．
（2）相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)打點(diǎn)未畫(huà)出，說(shuō)明相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間時(shí)間間隔為0.1s．
根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式△x=at²得：
a=

△x

t2

=

(0.017-0.014)

(0.1)2

m/s²=0.30m/s²
（3）小車(chē)在下滑過(guò)程受重力、支持力、摩擦阻力．設(shè)斜面傾角為θ
將重力分解，由牛頓第二定律得：
mgsinθ-f=ma
f=mgsinθ-ma
加速度可以運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式△x=at²求得．
為了求出小車(chē)在下滑過(guò)程中所受的阻力，那么我們需要測(cè)量小車(chē)質(zhì)量，傾角直接測(cè)量很困難．我們可以測(cè)出斜面上任意兩點(diǎn)間的距離L及這兩點(diǎn)的高度差h，通過(guò)

h

L

=sinθ代替．
所以得：f=

mgh

L

-ma
故答案為：（1）AB
（2）0.30
（3）測(cè)出斜面上任意兩點(diǎn)間的距離L及這兩點(diǎn)的高度差h和小車(chē)質(zhì)量m，

mgh

L

-ma

點(diǎn)評(píng)：了解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作原理，清楚數(shù)據(jù)處理的方法．
要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留．