Question

4．為了探究加速度與力、質(zhì)量的關系，某實驗小組設計了如下圖（甲）所示的實驗裝置：一個木塊放在水平長木板上，通過細線跨過定滑輪與鉤碼相連，木塊另一端與紙帶相連，在鉤碼牽引下，木塊向左運動，鉤碼落地后，木塊做勻減速運動．打出的紙帶如圖（乙）所示（之間各有一個點沒標出），不計紙帶所受到的阻力．交流電頻率為50Hz，重力加速度g取10m/s²．

①木塊加速階段的加速度為1.5m/s²；（本題計算結果保留2位有效數(shù)字）
②木塊減速階段的加速度為1.0m/s²，木塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.1；
③某同學發(fā)現(xiàn)在實驗中未平衡木塊與木板間的摩擦力，接著他斷開打點計時器的電源，
同時還采取如下措施：
a．取下鉤碼；
b．將木板右端墊高，使木塊沿木板下滑；
c．判斷已平衡好摩擦力的標準是與木塊相連的紙帶打出的點間隔均勻．

Answer 1

分析 ①利用勻變速運動的推論△x=at²求出木塊加速階段的加速度；
②利用勻變速運動的推論△x=at²求出木塊減速階段的加速度；重物落地后，木塊受到的合力等于滑動摩擦力，由牛頓第二定律可以求出動摩擦因數(shù)；
③平衡摩擦力時不能懸掛重物．并根據(jù)平衡摩擦力后的現(xiàn)象確定答案．

解答 解：由圖乙所示紙帶可知，計數(shù)點間的時間間隔為：t=0.02s×2=0.04s；
①木塊加速階段的加速度約為：a=$\frac{△s}{{t}^{2}}$=$\frac{0.0156-0.0132}{（0.04）^{2}}$=1.5m/s²；
②木塊做減速運動時加速度約為：a′=$\frac{△s′}{{t}^{2}}$=$\frac{0.0148-0.0164}{（0.04）^{2}}$=-1.0m/s²，
由牛頓第二定律得：-μmg=ma′，
解得動摩擦因數(shù)為：μ=0.10；
③平衡木塊與木板間的摩擦力時，應當取下鉤碼，將木板右端墊高，使木塊沿木板勻速下滑；若有效平衡掉摩擦力后，物體將做勻速直線運動，則紙帶打出的點跡是均勻的．
故答案為：①1.5；②1.0，0.1；③取下鉤碼．右．與木塊相連的紙帶打出的點間隔均勻（或木塊在木板上勻速運動）

點評 該題考查加速度的計算，解答實驗問題的關鍵是正確理解實驗原理，加強基本物理知識在實驗中的應用，同時不斷提高應用數(shù)學知識解答物理問題的能力．