Question

19．某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律．物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動(dòng)，重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上（尚未到達(dá)滑輪處）．從紙帶上便于測(cè)量的點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz．

（1）通過分析紙帶數(shù)據(jù)，計(jì)數(shù)點(diǎn)6對(duì)應(yīng)的速度大小為1.16m/s，（保留三位有效數(shù)字）
（2）物塊減速運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大小為a=2.00m/s²．
（3）若用$\frac{a}{g}$計(jì)算物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)（g為重力加速度），則計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值偏大（填“偏大”或“偏小”）．

Answer 1

分析 （1）用平均速度代替瞬時(shí)速度的方法求解瞬時(shí)速度，再依據(jù)速度公式，求解6點(diǎn)速度大小；
（2）用作差法求解減速過程中的加速度；
（3）根據(jù)紙帶減速過程中，除滑動(dòng)摩擦力外，還有阻力，從而即可求解．

解答 解：（1）根據(jù)某段的平均速度等于中時(shí)刻的速度，則有：v₆=$\frac{{x}_{57}}{2T}$=$\frac{0.1101+0.1228}{0.2}$≈1.16m/s
根據(jù)加速度公式a=$\frac{0.0701+0.09-0.03-0.0504}{4×0．{1}^{2}}$=2.00m/s²；
那么計(jì)數(shù)點(diǎn)6對(duì)應(yīng)的速度大小為v₆=v₅+aT=1.0+2×0.1=1.20m/s；
（2）由紙帶可知，計(jì)數(shù)點(diǎn)7往后做減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)作差法得：
a=$\frac{{x}_{9～11}-{x}_{7～9}}{（2T）^{2}}$=$\frac{（0.0660+0.0460）-（0.106+0.0861）}{（2×0.1）^{2}}$=-2.00m/s²．
（3）在減速階段產(chǎn)生的加速度的力是滑動(dòng)摩擦力和紙帶受的阻力，所以計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因素的真實(shí)值偏大．
故答案為：（1）1.16； （2）2.00；（3）偏大．

點(diǎn)評(píng) 要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用，掌握求瞬時(shí)速度與加速度的方法，會(huì)分析產(chǎn)生誤差原因．