Question

某實(shí)驗(yàn)小組想測(cè)量木板對(duì)木塊的摩擦力所做的功．裝置如圖，一木塊放在粗糙的水平長(zhǎng)木板上，右側(cè)栓有一細(xì)線，跨過固定在木板邊緣的滑輪與重物連接，木塊左側(cè)與穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，長(zhǎng)木板固定在水平實(shí)驗(yàn)臺(tái)上．實(shí)驗(yàn)時(shí)，木塊在重物牽引下向右運(yùn)動(dòng)，重物落地后，木塊繼續(xù)向右做勻減速運(yùn)動(dòng)，下圖給出了重物落地后打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，系列小黑點(diǎn)是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)（圖中未標(biāo)出 ），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距網(wǎng)離如圖所示．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電頻率為50Hz，不計(jì)紙帶與木塊間的拉力．

（1）可以判斷紙帶的

右端

左或右端）與木塊連接．根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)計(jì)算打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打下A點(diǎn)和B點(diǎn)時(shí)木塊的速度v_A=

0.72

m/s，v_B=

0.97

 m/s．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（2）要測(cè)量在AB段木板對(duì)木塊的摩擦力所做的功W_AB，還需要的實(shí)驗(yàn)器材是

G

，還應(yīng)測(cè)量的物理量是

B

．（填入所選實(shí)驗(yàn)器材和物理量前的字母）
A．木板的長(zhǎng)度l        B．木塊的質(zhì)量m₁        C．木板的質(zhì)量m₂
D．重物質(zhì)量m₃         E．木塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t      F．AB段的距離l_AB
G．天平               H．秒表                 J．彈簧秤．

Answer 1

分析：（1）重物落地后，木塊由于慣性繼續(xù)前進(jìn)，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離逐漸減��；紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該點(diǎn)前后相鄰兩個(gè)點(diǎn)間的平均速度；
（2）克服摩擦力做的功等于動(dòng)能的減小量，故需要天平測(cè)量質(zhì)量．

解答：解：（1）重物落地后，木塊由于慣性繼續(xù)前進(jìn)，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離逐漸減小，故紙帶向右運(yùn)動(dòng)，故其右端連著小木塊；
紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該點(diǎn)前后相鄰兩個(gè)點(diǎn)間的平均速度，故v_A=

(6.84+7.48)×0.01m

0.2s

=0.72 m/s，v_B=

(9.41+10.06)×0.01m

0.2s

=0.97 m/s． 
故答案為：右端，0.72，0.97．
 （2）克服摩擦力做的功等于動(dòng)能的減小量，故克服摩擦力做的功為
Wf=

1

2

m

v

2 2

-

1

2

m

v

2 1

故需要測(cè)量質(zhì)量，故需要天平；
故選G，B．

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵要明確實(shí)驗(yàn)的原理和實(shí)驗(yàn)的具體操作步驟，然后結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和動(dòng)能定理進(jìn)行分析判斷．