Question

15．某同學(xué)用如圖1所示的裝置研究小車在某種布料上的運(yùn)動(dòng)情況．他將長木板置于水平桌面上，將其左端適當(dāng)墊高，并在長木板的右半部分平整地鋪上一塊布料，該同學(xué)將小車以適當(dāng)?shù)某跛俣柔尫藕�，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況．通過反復(fù)調(diào)整木板左端的高度，他得到一系列打上點(diǎn)的紙帶，并最終選擇了如圖2所示的一條紙帶（附有刻度尺）進(jìn)行測(cè)量．取打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz，重力加速度g=10m/s²．

①根據(jù)刻度尺的示數(shù)可以判斷，小車在A、E兩點(diǎn)間做勻速運(yùn)動(dòng)，在E、J兩點(diǎn)間做勻減速運(yùn)動(dòng)．J點(diǎn)對(duì)應(yīng)的小車速度為0.35m/s．
②該同學(xué)測(cè)出長木板左端與桌面間的高度差為4cm，木板長度為80cm，則小車在布料上運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力與在木板上運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力之比為11．

Answer 1

分析 1、根據(jù)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離不會(huì)判斷小車的運(yùn)動(dòng)，從刻度尺上直接讀出AE之間的距離，勻速運(yùn)動(dòng)的速度等于位移除以時(shí)間，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論求解加速度．
2、根據(jù)牛頓第二定律研究A、E兩點(diǎn)間和E、J兩點(diǎn)間求解阻力之比．

解答 解：（1）從A、B、C…J各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的刻度值可知，小車在A、E之間，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離均相等（均為1.80cm），故小車在A、E之間作勻速運(yùn)動(dòng)；
在E、J之間，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離依次減小，且差值相等（均為0.20cm），故小車在E、J之間勻減速運(yùn)動(dòng)．
根據(jù)△s=aT²可得加速度大小為a=5m/s²，從J到I，視為反向的勻加速運(yùn)動(dòng)，
由JI=0.80cm=${v_J}T+\frac{1}{2}a{T^2}$
解得v_J=0.35m/s．
設(shè)木板傾角為θ，則$sinθ=\frac{4}{80}=0.05$，小車木板上勻速運(yùn)動(dòng)，f₁=mgsinθ，
小車在布料上勻減速運(yùn)動(dòng)，f₂-mgsinθ=ma，
解得$\frac{f_2}{f_1}=\frac{a+gsinθ}{gsinθ}=11$
故答案為：①勻速，勻減速，0.35；②11．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求瞬時(shí)速度與加速度問題，熟練應(yīng)用勻變速運(yùn)動(dòng)的推論和牛頓第二定律即可正確解題．