有一同學(xué)測量小車從斜面上下滑所受到的阻力大小，他利用一打點計時器固定在斜面上某處，一小車拖著穿過打點計時器的紙帶從斜面上滑下，如圖甲所示．圖乙是打出的紙帶的一段，已量出各相鄰計數(shù)段的長度分別為：S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8．

（1）已知打點計時器使用的交流電頻率f=50Hz，打點的周期為______s．用以上已知的物理量表示小車下滑的加速度算式為a=______．
（2）為了求出小車在下滑過程中所受的阻力，還需測量的物理量有______．
（3）用加速度a及其他需要測得的量表示阻力的計算式為f=______．

解：（1）已知打點計時器使用的交流電頻率f=50Hz，打點的周期為0.02s，
根據(jù)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：x5-x1=4a1T2
x6-x2=4a2T2
x7-x3=4a3T2
x8-x4=4a4T2
T=
為了更加準(zhǔn)確的求解加速度，我們對四個加速度取平均值
得：a=（a1+a2+a3+a4）
解得：a=
（2）小車在下滑過程受重力、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
為了求出小車在下滑過程中所受的阻力，那么我們需要測量小車質(zhì)量，傾角直接測量很困難．我們可以測出斜面上任意兩點間的距離l及這兩點的高度差h，
通過=sinθ代替．
（3）所以得：f=
故答案為：（1）0.02； ，
（2）小車質(zhì)量m； 斜面上任意兩點間距離l及這兩點的高度差h （3）
分析：解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項．
紙帶法實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的加速度．
為了求出小車在下滑過程中所受的阻力，我們應(yīng)該想到運用牛頓第二定律去求解．
點評：能夠運用逐差法求解加速度．
能夠把紙帶的問題結(jié)合動力學(xué)知識運用解決問題．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）在做“研究勻變速直線運動”的實驗中，打點計時器使用的交變電流的頻率為50Hz，選擇打點清晰記錄小車做勻變速運動的紙帶，在紙帶上分別用數(shù)字0～5標(biāo)注6個計數(shù)點，相領(lǐng)兩個計數(shù)點之間還有四個點沒有畫出．紙帶上從0點起每相鄰兩個計數(shù)點間的距離依次分別為2.80cm、4.40cm、5.98cm、7.60cm、9.19cm，如圖所示．由紙帶上的數(shù)據(jù)可知打點計時器打下計數(shù)點“3”時，小車的速度為
 
m/s；小車的加速度為
 
（所填結(jié)果小數(shù)點后保留兩位數(shù)字）
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（2）、（1）用螺旋測微器量電阻絲的直徑，結(jié)果如圖甲所示，則讀數(shù)是
 
mm．
       （2）用主尺最小分度為1mm，游標(biāo)上有20個分刻度的游標(biāo)卡尺測一工件長度，如圖乙所示，則讀數(shù)是
 
cm．
       （3）某同學(xué)用圖1所示裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗證動量守恒定律．圖中PQ是斜槽，QR為水平槽．實驗時先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡，重復(fù)上述操作10次，得到10個落點痕跡．再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從位置G由靜止開始滾下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡．重復(fù)這種操作10次．圖1中O點是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點．B球落點痕跡如圖2所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零點與O點對齊．
①確定B球落點平均位置的方法：
 
．
②碰撞后B球的水平路程應(yīng)取為
 
cm．
③在以下選項中，哪些是本次實驗必須進(jìn)行的測量？答
 
（填選項號）．
（A）水平槽上未放B球時，測量A球落點位置到O點的距離
（B）A球與B球碰撞后，測量A球落點位置到O點的距離
（C）測量A球或B球的直徑
（D）測量A球和B球的質(zhì)量（或兩球質(zhì)量之比）
（E）測量G點相對于水平槽面的高度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

Ⅰ、一位同學(xué)在實驗室里測量一物體的長度，測量結(jié)果是5.37cm，那么他用的測量工具是
 

A．能準(zhǔn)確到1mm的刻度尺B．能準(zhǔn)確到0.1mm的游標(biāo)卡尺
C．能準(zhǔn)確到0.01mm的螺旋測微器D．不能判定用的是什么測量儀器
Ⅱ、在“研究平拋物體的運動”實驗中，讓小球多次沿同一軌道運動通過描點法畫小球做平拋運動的軌跡．下面敘述中不正確的一項是
 

A．斜槽末端保持水平                 B．斜槽必須光滑
C．每次釋放小球的位置必須相同        D．每次必須由靜止釋放小球
Ⅲ、在用電磁打點計時器“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗中，某同學(xué)得到一條點跡清晰的紙帶，從比較清晰的點起，取若干個計數(shù)點（每兩個相鄰計數(shù)點間有四個計時點未畫出），分別標(biāo)明0、1、2、3、4、5、6、…，用刻度尺量得各記數(shù)點到0記數(shù)點之間的距離如圖所示，已知電源的頻率為50Hz，則：
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（1）打點計時器打計數(shù)點1時，小車的速度大小v1=
 
m∕s．
（2）小車的加速度大小a=
 
m∕s2．（以上兩空結(jié)果均要求保留兩位有效數(shù)字）
（3）若在實驗過程中，電源的頻率忽然略高于50Hz，實驗者又不知電源頻率改變，這樣計算出的加速度值與真實值相比是
 
（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

（1）在做“研究勻變速直線運動”的實驗中，打點計時器使用的交變電流的頻率為50Hz，選擇打點清晰記錄小車做勻變速運動的紙帶，在紙帶上分別用數(shù)字0～5標(biāo)注6個計數(shù)點，相領(lǐng)兩個計數(shù)點之間還有四個點沒有畫出．紙帶上從0點起每相鄰兩個計數(shù)點間的距離依次分別為2.80cm、4.40cm、5.98cm、7.60cm、9.19cm，如圖所示．由紙帶上的數(shù)據(jù)可知打點計時器打下計數(shù)點“3”時，小車的速度為______m/s；小車的加速度為______（所填結(jié)果小數(shù)點后保留兩位數(shù)字）


（2）

①用螺旋測微器量電阻絲的直徑，結(jié)果如圖甲所示，則讀數(shù)是______mm．
②用主尺最小分度為1mm，游標(biāo)上有20個分刻度的游標(biāo)卡尺測一工件長度，如圖乙所示，則讀數(shù)是______cm．
（3）某同學(xué)用圖1所示裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗證動量守恒定律．圖中PQ是斜槽，QR為水平槽．實驗時先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡，重復(fù)上述操作10次，得到10個落點痕跡．再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從位置G由靜止開始滾下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡．重復(fù)這種操作10次．圖1中O點是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點．B球落點痕跡如圖2所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零點與O點對齊．
①確定B球落點平均位置的方法：______．
②碰撞后B球的水平路程應(yīng)取為______cm．
③在以下選項中，哪些是本次實驗必須進(jìn)行的測量？答______（填選項號）．
（A）水平槽上未放B球時，測量A球落點位置到O點的距離
（B）A球與B球碰撞后，測量A球落點位置到O點的距離
（C）測量A球或B球的直徑
（D）測量A球和B球的質(zhì)量（或兩球質(zhì)量之比）
（E）測量G點相對于水平槽面的高度．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

07(北京理綜)   26  某同學(xué)用右圖所示的實驗裝置研究小車在斜

  面上的運動。實驗步驟如下：

a．安裝好實驗器材。

b．接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿平板斜面向下運動，重復(fù)幾次。選出一條點跡比較清晰的紙帶，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(shù)點，如下圖中0、1、2……6點所示。

c．測量1、2、3……6計數(shù)點到0計數(shù)點的距離，分別記作：S1、S2、S3……S6。

d．通過測量和計算，該同學(xué)判斷出小車沿平板做勻速直線運動。

e．分別計算出S1、S2、S3……S6與對應(yīng)時間的比值。

f．以為縱坐標(biāo)、t為橫坐標(biāo)，標(biāo)出與對應(yīng)時間t的坐標(biāo)點，劃出—t圖線。

 


結(jié)合上述實驗步驟，請你完成下列任務(wù)：

①實驗中，除打點及時器（含紙帶、復(fù)寫紙）、小車、平板、鐵架臺、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的儀器和器材中，必須使用的有        和          。（填選項代號）

A．電壓合適的50 Hz交流電源      B．電壓可調(diào)的直流電源 

C．刻度尺     D．秒表      E．天平      F．重錘

②將最小刻度為1 mm的刻度尺的0刻線與0計數(shù)點對齊，0、1、2、5計數(shù)點所在位置如圖所示，則S2＝        cm，S5＝         cm。

 


③該同學(xué)在右圖中已標(biāo)出1、3、4、6計數(shù)點對應(yīng)的坐標(biāo)，請你在該圖中標(biāo)出與2、5兩個計數(shù)點對應(yīng)的坐標(biāo)點，并畫出—t圖。

④根據(jù)—t圖線判斷，在打0計數(shù)點時，

小車的速度v0＝        m/s；它在斜

面上運動的加速度a＝        m/s2。

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科目：高中物理 來源：2011年廣西欽州市欽北區(qū)小董中學(xué)高考物理模擬試卷（12月份）（解析版） 題型：解答題

（1）在做“研究勻變速直線運動”的實驗中，打點計時器使用的交變電流的頻率為50Hz，選擇打點清晰記錄小車做勻變速運動的紙帶，在紙帶上分別用數(shù)字0～5標(biāo)注6個計數(shù)點，相領(lǐng)兩個計數(shù)點之間還有四個點沒有畫出．紙帶上從0點起每相鄰兩個計數(shù)點間的距離依次分別為2.80cm、4.40cm、5.98cm、7.60cm、9.19cm，如圖所示．由紙帶上的數(shù)據(jù)可知打點計時器打下計數(shù)點“3”時，小車的速度為______m/s；小車的加速度為______（所填結(jié)果小數(shù)點后保留兩位數(shù)字）


（2）、（1）用螺旋測微器量電阻絲的直徑，結(jié)果如圖甲所示，則讀數(shù)是______mm．
       （2）用主尺最小分度為1mm，游標(biāo)上有20個分刻度的游標(biāo)卡尺測一工件長度，如圖乙所示，則讀數(shù)是______cm．
       （3）某同學(xué)用圖1所示裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗證動量守恒定律．圖中PQ是斜槽，QR為水平槽．實驗時先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡，重復(fù)上述操作10次，得到10個落點痕跡．再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從位置G由靜止開始滾下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡．重復(fù)這種操作10次．圖1中O點是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點．B球落點痕跡如圖2所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零點與O點對齊．
①確定B球落點平均位置的方法：______．
②碰撞后B球的水平路程應(yīng)取為______cm．
③在以下選項中，哪些是本次實驗必須進(jìn)行的測量？答______（填選項號）．
（A）水平槽上未放B球時，測量A球落點位置到O點的距離
（B）A球與B球碰撞后，測量A球落點位置到O點的距離
（C）測量A球或B球的直徑
（D）測量A球和B球的質(zhì)量（或兩球質(zhì)量之比）
（E）測量G點相對于水平槽面的高度．

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