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。

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（計算結果保留3位有效數字）：

①打點計時器在打下B點時滑塊的速度υB =____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】由圖示紙帶可知，兩個相鄰兩個計數點間還有1個點，計數點間的時間間隔t=2T=0.04s，

(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。

=1.38m/s

(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：

=3.88 m/s2

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

故答案為：(1)1.38；(2)3.88；(3) .