Question

現用頻閃照相方法來研究物塊的變速運動。在一小物塊沿斜面向下運動的過程中，用頻閃相機拍攝的不同時刻物塊的位置如圖所示。拍攝時頻閃頻率是10Hz；通過斜面上固定的刻度尺讀取的5個連續影像間的距離依次為x₁、x₂、x₃、x₄。已知斜面頂端的高度h和斜面的長度s。數據如下表所示。重力加速度大小g=9.80m/s²。


根據表中數據，完成下列填空：
（1）物塊的加速度a＝       m/s²（保留3位有效數字）。
（2）因為                                                                    ，可知斜面是粗糙的。

Answer 1

（1）4.30（或4.29或4.31）；（2）物塊加速度小于＝5.88m/s²（或物塊加速度小于物塊沿光滑斜面下滑的加速度）

試題分析：（1）根據勻變速直線運動相鄰相等時間內的位移之差相等和逐差法可知，物塊的加速度為：a＝＝＝4.30m/s²
（2）物塊下滑過程中，若斜面光滑，則根據牛頓第二定律有：mgsinθ＝ma′，由幾何關系可知sinθ＝，解得：a′＝＝5.88m/s²，顯然由于a＜a′，說明斜面是粗糙的。