Question

某同學用圖甲所示的實驗裝置研究小車在斜面上的運動，實驗中使用的打點計時器的打點頻率為f．他的實驗步驟如下：
①按圖甲安裝好實驗器材；
②接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿平板斜面向下運動，重復幾次；
③選出一條點跡比較清晰地紙帶，舍去開始密集的點跡，從便于測量的點開始，每兩個打點間隔取一個計數點，如圖乙中0、1、2…6點所示；
④測量相鄰兩個計數點之間距離，分別記作x₁、x₂、x₃…x₆；
⑤通過測量和計算，判斷出小車沿平板斜面做勻變速直線運動．利用該同學測量的數據可以得到小車的加速度a=

1

36

[(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)]f2

．
若該同學在實驗中用量角器還測出了平板斜面的傾角α，且已知當地的重力加速度值g，則在以下物理量中，還能計算出

D

A．小車的質量
B．小車到達斜面底端時的速度
C．小車在斜面上運動的時間
D．小車與平板斜面之間的動摩擦因數

Answer 1

分析：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．
對小車在斜面上受力分析，根據牛頓第二定律求解．

解答：解：1、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，
得：s₄-s₁=3a₁T² 
s₅-s₂=3a₂T² 
s₆-s₃=3a₃T² 
為了更加準確的求解加速度，我們對2個加速度取平均值
得：a=

1

3

（a₁+a₂+a₃）   T=

2

f

即小車運動的加速度計算表達式為：
a=

1

36

[(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)]f2
2、A、無法測出小車的質量，故A錯誤．
B、不知道斜面的長度，所以無法測出小車到達斜面底端時的速度和運動的時間，故B、C錯誤．
D、小車在斜面上受重力和支持力、摩擦力．
根據牛頓第二定律得：mgsinθ-μmgcosθ=ma，即可求出小車與平板斜面之間的動摩擦因數．故D正確．
故選D．
故答案為：

1

36

[(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)]f2，D

點評：要提高應用勻變速直線的規律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習中要加強基礎知識的理解與應用．