Question

某實驗小組按圖1組裝器材：
將長木板固定在水平實驗臺上，把木塊放在粗糙的水平長木板上，木塊的右側(cè)栓有一細(xì)線，跨過固定在長木板邊緣的滑輪與重物連接，木塊的左側(cè)與穿過打點(diǎn)計時器的紙帶相連．實驗時，木塊在重物牽引下向右運(yùn)動，重物落地后，木塊繼續(xù)向右做勻減速運(yùn)動，圖2給出了重物落地后打點(diǎn)計時器打出的紙帶，圖2中小黑點(diǎn)代表計數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），各計數(shù)點(diǎn)間的距離如圖2所示（單位為厘米）．打點(diǎn)計時器所用交流電頻率為50Hz，g=10m/s²，不計紙帶與木塊間的拉力．
①根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)計算木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)μ=

0.06

 （結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）．
②打點(diǎn)計時器在打下A點(diǎn)和B點(diǎn)時，木塊的速度v_A=

0.72

m/s，v_B=

0.97

 m/s（結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）．
③要測量在AB段木板對木塊的摩擦力所做的功W_AB，還需要的實驗器材是

G

，還應(yīng)測量的物理量是

A

．（填入所選實驗器材和物理量前的字母）
A、木塊的質(zhì)量m₁        
B、長木板的質(zhì)量m₂    
C、重物的質(zhì)量m₃
D、木板的長度L
E、AB段的距離L_AB     
F、重物落地后，木塊運(yùn)動的時間t
G、天平H、秒表．

Answer 1

分析：根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，結(jié)合牛頓第二定律解出物體受到的摩擦力即能得到摩擦因素，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上A、B點(diǎn)時小車的瞬時速度大�。�

解答：解：（1）由于每相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)，所以相鄰的計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔T=0.1s，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：x₄-x₁=3a₁T² 
x₅-x₂=3a₂T² 
 x₆-x₃=3a₃T² 
為了更加準(zhǔn)確的求解加速度，我們對三個加速度取平均值
得：a=

1

3

（a₁+a₂+a₃）
即小車運(yùn)動的加速度計算表達(dá)式為：
a=

x6+x5+x4-x3-x2-x1

9T2

=

(10.06+9.41+8.75-8.13-7.48-6.84)×10-2

9×0．12

m/s²=0.64m/s²
即水平面上的木塊以0.64m/s²做勻減速直線運(yùn)動．
對木塊受力分析：

根據(jù)牛頓第二定律得：f=μmg=ma
解得：μ=

a

g

=0.064
保留到小數(shù)點(diǎn)后兩點(diǎn)答案為：μ=0.06
（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，
v_A=

(6.84+7.48)×10-2

2×0.1

m/s=0.72m/s
v_B=

(9.41+10.06)×10-2

2×0.1

m/s=0.97m/s
（3）物體運(yùn)動的過程中只有摩擦力做功，要測量在AB段木板對木塊的摩擦力所做的功W_AB，可以應(yīng)用動能定理：w_AB=

1

2

mv_A²-

1

2

mv_B²
由公式可知：需要測量木塊的質(zhì)量，所以需要天平；故需儀器：G，要測的物理量：A
故答案為：0.06；0.72，0.97；G，A

點(diǎn)評：要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用．