Question

某興趣小組用如圖甲所示的裝置探究薄布料的阻力對小車運(yùn)動的影響，他們將長木板置于水平桌面上，并在長木板的右半部分平整地鋪上一塊該布料，將其左端適當(dāng)墊高，將小車以適當(dāng)?shù)某跛俣柔尫藕�，用打點(diǎn)計時器記錄小車的運(yùn)動情況．通過反復(fù)調(diào)整木板左端的高度，他們得到一系列打上點(diǎn)的紙帶，并最終選擇了如圖乙所示的一條紙帶（附有刻度尺）進(jìn)行測量．取打點(diǎn)計時器的電源頻率為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______運(yùn)動，在E、J兩點(diǎn)間做______運(yùn)動．E、J兩點(diǎn)間的加速度大小為______m/s²，J點(diǎn)對應(yīng)的小車速度為______m/s．
（2）該興趣小組測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)動時的阻力與在木板上運(yùn)動時的阻力之比為______．

Answer 1

（1）根據(jù)刻度尺的示數(shù)可以得出小車在A、E兩點(diǎn)間，相鄰計數(shù)點(diǎn)的距離幾乎相等，所以小車在A、E兩點(diǎn)間做勻速運(yùn)動，
在E、J兩點(diǎn)間相鄰計數(shù)點(diǎn)的距離減小，而且相鄰計數(shù)點(diǎn)的距離之差幾乎相等，所以在E、J兩點(diǎn)間做勻減速運(yùn)動，
小車做勻減速運(yùn)動相等時間內(nèi)的位移之差為：△x=1.6-1.4cm=0.2cm
a=

△x

T2

=

0.002

(0.02)2

=5m/s²
在勻變速直線勻速中時間中點(diǎn)的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度大小，故有：
點(diǎn)I的速度v_I=

xJH

tJH

=

0.018

2×0.02

=0.45m/s
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動公式得：
J點(diǎn)對應(yīng)的小車速度v_J=v_I+（-aT）=0.45-5×0.02=0.35m/s
（2）根據(jù)牛頓第二定律研究A、E兩點(diǎn)間得
mgsinθ=f₁
根據(jù)牛頓第二定律研究E、J兩點(diǎn)間得
f₂-mgsinθ=ma
f₂=ma+mgsinθ
長木板左端與桌面間的高度差為4cm，木板長度為80cm，
所以sinθ=

1

20

解得：f₂：f₁=11：1
故答案為：（1）勻速，勻減速，5，0.35
（2）11：1