Question

7．某同學(xué)利用圖甲所示的實驗裝置，探究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律．物塊在重物的牽引下開始運動，重物落地后，物塊再運動一段距離停在桌面上（尚未到達滑輪處）．從紙帶上便于測量的點開始，每5個點取1個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的距離如圖乙所示．打點計時器電源的頻率為50Hz．

①通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在相鄰計數(shù)點5和6之間某時刻開始減速．
②計數(shù)點4對應(yīng)的速度大小為1.00m/s，計數(shù)點5對應(yīng)的速度大小為1.16m/s．（保留三位有效數(shù)字）．
③物塊減速運動過程中加速度的大小為a=2.00m/s²，若用$\frac{a}{g}$來計算物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)（g為重力加速度），則計算結(jié)果比動摩擦因數(shù)的真實值偏大（填“偏大”或“偏小”）．

Answer 1

分析 ①由紙帶兩個點之間的時間相同，若位移逐漸增大，表示物體做加速運動，若位移逐漸減小，則表示物體做減速運動；
②用平均速度代替瞬時速度的方法求解瞬時速度；
③用作差法求解減速過程中的加速度．

解答 解：①從紙帶上的數(shù)據(jù)分析得知：在點計數(shù)點5之前，兩點之間的位移逐漸增大，是加速運動，在計數(shù)點6之后，兩點之間的位移逐漸減小，是減速運動，所以物塊在相鄰計數(shù)點5和6之間某時刻開始減速；
②根據(jù)平均速度等于瞬時速度，則有：v₄=$\frac{{x}_{35}}{2T}$=$\frac{0.09+0.1101}{2×0.1}$=1.00m/s
v₅=$\frac{{x}_{46}}{2T}$=$\frac{0.1101+0.1228}{2×0.1}$m/s=1.16m/s
③由紙帶可知，計數(shù)點6往后做減速運動，根據(jù)作差法得：
a=$\frac{（0.066+0.046）-（0.106+0.0861）}{0．{2}^{2}}$=-2.00m/s²．
在減速階段產(chǎn)生的加速度的力是滑動摩擦力和紙帶受的阻力，所以計算結(jié)果比動摩擦因素的真實值偏大．
故答案為：①5；6；②1.00；1.16；③2.00，偏大．

點評 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)中要加強基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用．