Question

11．某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定木塊A與長(zhǎng)木板C之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，連接在木塊A后面的紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B的限位孔，他們均置于水平放置的一端帶有定滑輪的足夠長(zhǎng)的木板C上，D為鉤碼，不計(jì)細(xì)繩與輕質(zhì)滑輪間的摩擦．已知A的質(zhì)量M=200g，D的質(zhì)量m=50g，重力加速度g取10m/s²，實(shí)驗(yàn)時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交變電流的頻率為50Hz，記錄小車運(yùn)動(dòng)的紙帶如圖乙所示，在紙上選擇7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G，相鄰兩個(gè)記數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，各計(jì)數(shù)點(diǎn)到A點(diǎn)的距離如圖乙．
（1）打下C、F兩計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車對(duì)應(yīng)的速度分別為v_C=0.66m/s，V_F=0.78m/s；
（2）小車運(yùn)動(dòng)的加速度a=0.4m/s²
（3）木塊A與長(zhǎng)木板C間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2

Answer 1

分析 根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)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C、F點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大��；
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大��；
根據(jù)牛頓第二定律，即可求解．

解答 解：（1）由于每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s，
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，
得：v_C=$\frac{{x}_{BD}}{2T}$=$\frac{0.192-0.06}{2×0.1}$=0.66m/s，
v_F=$\frac{{x}_{EG}}{2T}$=$\frac{0.42-0.264}{2×0.1}$=0.78m/s；
（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：a=$\frac{△x}{T{′}^{2}}$=$\frac{0.42-0.192-0.192}{0．{3}^{2}}$=0.4m/s²，
（3）根據(jù)牛頓第二定律，則有：mg-μMg=（M+m）a；
解得：μ=$\frac{mg-（M+m）a}{Mg}$=$\frac{0.05×10-（0.2+0.05）×0.4}{0.2×10}$=0.2
故答案為：（1）0.66，0.78；（2）0.4；（3）0.2．

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，并掌握牛頓第二定律的應(yīng)用，及瞬時(shí)速度與加速度的求解方法．