Question

【題目】某同學利用如圖甲所示的實驗裝置運用牛頓第二定律測量滑塊的質量M。其主要步驟為：

(1)調整長木板傾角,當鉤碼的質量為m0時滑塊沿木板恰好向下做勻速運動。

(2)保持木板傾角不變,撤去鉤碼m0,將滑塊移近打點計時器,然后釋放滑塊,滑塊沿木板向下做勻加速直線運動,并打出點跡清晰的紙帶如圖乙所示(已知打點計時器每隔0.02s打下一個點)。

請回答下列問題：（①、②兩問均保留3位有效數字）

①打點計時器在打下B點時滑塊的速度vB=______m/s;

②滑塊做勻加速直線運動的加速度a=______m/s2;

③滑塊質量M=_______(用字母a、m0、當地重力加速度g表示)。

Answer 1

【答案】 1.38 3.88

【解析】(1) 根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上B點時小車的瞬時速度大小；

（2）根據勻變速直線運動的推論公式△x=at2可以知，加速度的大小： ；

(3) 滑塊做勻速運動時受力平衡，由平衡條件得：m0g=Mgsinθ-f，撤去m0時滑塊做勻加速直線運動時，受到的合外力：F合=Mgsinθ-f，由牛頓第二定律得：F合=Ma，解得： 。

點晴：根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上B點時小車的瞬時速度大小；根據勻變速直線運動的推論公式△x=at2可以求出加速度的大小。