某实验小组想测量木板对木块的摩擦力所做的功.装置如图1所示.一木块放在粗糙的水平长木板上.左侧栓有一细线.跨过固定在木板边缘的滑轮与重物连接.木块右侧与穿过打点计时器的纸带相连.长木板固定在水平实验台上．实验时.木块在重物牵引下向右运动.重物落地后.木块继续向左做匀减速运动.图2给出了重物落地后打点计时器打出的纸带.系列小黑点是计数点.每相邻两计数� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

20．某实验小组想测量木板对木块的摩擦力所做的功，装置如图1所示，一木块放在粗糙的水平长木板上，左侧栓有一细线，跨过固定在木板边缘的滑轮与重物连接，木块右侧与穿过打点计时器的纸带相连，长木板固定在水平实验台上．实验时，木块在重物牵引下向右运动，重物落地后，木块继续向左做匀减速运动，图2给出了重物落地后打点计时器打出的纸带，系列小黑点是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示．打点计时器所用交流电频率为50Hz，不计纸带与木块间的作用力．

（1）可以判断纸带的右（左或右）端与木块连接．
（2）根据纸带提供的数据计算打点计时器在打下A点和B点时木块的速度：v_A=0.72m/s，v_B=0.97m/s．（结果均保留两位有效数字）
（3）要测量在AB段木板对木块的摩擦力所做的功W_AB，还需要的实验器材是G、H，还应测量的物理量是B．（填入所选实验器材和物理量前的字母）
A．木板的长度l         B．木块的质量m₁          C．木板的质量m₂
D．重物质量m₃          E．木块运动的时间t        F．AB段的距离l_AB
G．天平                H．刻度尺                J．弹簧秤
（4）在AB段，木板对木块的摩擦力所做的功的关系式W_AB=$\frac{1}{2}{m}_{1}{v}_{A}^{2}-\frac{1}{2}{m}_{1}{v}_{B}^{2}$．（用v_A、v_B和第（3）问中测得的物理量的字母表示）

分析（1）重物落地后，木块由于惯性继续前进，做匀减速直线运动，相邻计数点间的距离逐渐减小；
（2）纸带上某点的瞬时速度等于该点前后相邻两个点间的平均速度；
（3）克服摩擦力做的功等于动能的减小量，故需要天平测量质量；
（4）由动能定理可以求出木板对木块的摩擦力所做的功．

解答解：（1）重物落地后，木块由于惯性继续前进，做匀减速直线运动，相邻计数点间的距离逐渐减小，故纸带向右运动，故其右端连着小木块；
（2）计数点间的时间间隔t=0.02s×5=0.1s，
纸带上某点的瞬时速度等于该点前后相邻两个点间的平均速度，
打A点时的速度为：v_A=$\frac{0.0684+0.0748}{0.2}$=0.72 m/s，
打B点时的速度为：v_B=$\frac{0.0941+0.1006}{0.2}$=0.97 m/s．
（3）木块在运动过程中，克服摩擦力做的功等于木块动能的减小量，由动能定理得：木块克服摩擦力做的功为：
W_f=$\frac{1}{2}$mv₂²-$\frac{1}{2}$mv₁²，
因此实验过程中还需要用天平测出木块的质量m₁，用刻度尺测量长度，因此需要的实验器材是G、H，需要测量的量是B．
（3）在AB段对木块，由动能定理得：
-W_AB=$\frac{1}{2}$m₁v_B²-$\frac{1}{2}$m₁v_A²，
因此在AB段木板对木块的摩擦力所做的功的关系式有：
W_AB=$\frac{1}{2}$m₁v_A²-$\frac{1}{2}$m₁v_B²．
故答案为：（1）右；（2）0.72，0.97；
（3）G、H，B；（4）$\frac{1}{2}{m_1}v_A^2-\frac{1}{2}{m_1}v_B^2$．

点评本题关键要明确实验的原理和实验的具体操作步骤，然后结合匀变速直线运动的规律和动能定理进行分析判断．

练习册系列答案

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10．

如图甲所示，一倾角为37°的传送带以恒定速度运行，现将一质量m=1kg的小物体抛上传送带，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示，取沿传送带向上为正方向，g=10m/s²，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8．求：
（1）物体与传送带间的动摩擦因数；
（2）0～8s内物体机械能的增量；
（3）0～8s内物体与传送带由于摩擦产生的热量．

11．下列关于力的说法中正确的是（　　）

	A．	力一定发生在相互接触的两个物体之间
	B．	重力方向总是垂直于接触面向下
	C．	弹力产生在直接接触且发生弹性形变的物体之间
	D．	摩擦力总是阻碍物体运动的

8．