Question

【題目】某同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置運(yùn)用牛頓第二定律測(cè)量滑塊的質(zhì)量M。其主要步驟為：

(1)調(diào)整長(zhǎng)木板傾角,當(dāng)鉤碼的質(zhì)量為m0時(shí)滑塊沿木板恰好向下做勻速運(yùn)動(dòng)。

(2)保持木板傾角不變,撤去鉤碼m0,將滑塊移近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,然后釋放滑塊,滑塊沿木板向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng),并打出點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖乙所示(已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打下一個(gè)點(diǎn))。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（①、②兩問(wèn)均保留3位有效數(shù)字）

①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打下B點(diǎn)時(shí)滑塊的速度vB=______m/s;

②滑塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a=______m/s2;

③滑塊質(zhì)量M=_______(用字母a、m0、當(dāng)?shù)刂亓�加速�?/span>g表示)。

Answer 1

【答案】 1.38 3.88

【解析】(1) 根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度，可以求出打紙帶上B點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度大小；

（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=at2可以知，加速度的大小： ；

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

點(diǎn)晴：根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度，可以求出打紙帶上B點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度大小；根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=at2可以求出加速度的大小。