Question

某同学用图甲所示的实验装置研究小车在斜面上的运动，实验中使用的打点计时器的打点频率为f．他的实验步骤如下：
①按图甲安装好实验器材；
②接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次；
③选出一条点迹比较清晰地纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如图乙中0、1、2…6点所示；
④测量相邻两个计数点之间距离，分别记作x₁、x₂、x₃…x₆；
⑤通过测量和计算，判断出小车沿平板斜面做匀变速直线运动．利用该同学测量的数据可以得到小车的加速度a=

1

36

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

．
若该同学在实验中用量角器还测出了平板斜面的倾角α，且已知当地的重力加速度值g，则在以下物理量中，还能计算出

D

A．小车的质量
B．小车到达斜面底端时的速度
C．小车在斜面上运动的时间
D．小车与平板斜面之间的动摩擦因数

Answer 1

分析：根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²可以求出加速度的大小．
对小车在斜面上受力分析，根据牛顿第二定律求解．

解答：解：1、根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：s₄-s₁=3a₁T² 
s₅-s₂=3a₂T² 
s₆-s₃=3a₃T² 
为了更加准确的求解加速度，我们对2个加速度取平均值
得：a=

1

3

（a₁+a₂+a₃）   T=

2

f

即小车运动的加速度计算表达式为：
a=

1

36

[(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)]f2
2、A、无法测出小车的质量，故A错误．
B、不知道斜面的长度，所以无法测出小车到达斜面底端时的速度和运动的时间，故B、C错误．
D、小车在斜面上受重力和支持力、摩擦力．
根据牛顿第二定律得：mgsinθ-μmgcosθ=ma，即可求出小车与平板斜面之间的动摩擦因数．故D正确．
故选D．
故答案为：

1

36

[(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)]f2，D

点评：要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．