题目内容
某实验小组按图1组装器材:将长木板固定在水平实验台上,把木块放在粗糙的水平长木板上,木块的右侧栓有一细线,跨过固定在长木板边缘的滑轮与重物连接,木块的左侧与穿过打点计时器的纸带相连.实验时,木块在重物牵引下向右运动,重物落地后,木块继续向右做匀减速运动,图2给出了重物落地后打点计时器打出的纸带,图2中小黑点代表计数点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),各计数点间的距离如图2所示(单位为厘米).打点计时器所用交流电频率为50Hz,g=10m/s2,不计纸带与木块间的拉力.
①根据纸带提供的数据计算木块与长木板之间的动摩擦因数μ= (结果保留小数点后两位).
②打点计时器在打下A点和B点时,木块的速度vA= m/s,vB= m/s(结果保留小数点后两位).
③要测量在AB段木板对木块的摩擦力所做的功WAB,还需要的实验器材是 ,还应测量的物理量是 .(填入所选实验器材和物理量前的字母)
A、木块的质量m1
B、长木板的质量m2
C、重物的质量m3
D、木板的长度L
E、AB段的距离LAB
F、重物落地后,木块运动的时间t
G、天平H、秒表.
【答案】分析:根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,结合牛顿第二定律解出物体受到的摩擦力即能得到摩擦因素,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上A、B点时小车的瞬时速度大小.
解答:解:(1)由于每相邻两计数点间还有4个点,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:x4-x1=3a1T2
x5-x2=3a2T2
x6-x3=3a3T2
为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值
得:a=
(a1+a2+a3)
即小车运动的加速度计算表达式为:
a=
=
m/s2=0.64m/s2
即水平面上的木块以0.64m/s2做匀减速直线运动.
对木块受力分析:

根据牛顿第二定律得:f=μmg=ma
解得:μ=
=0.064
保留到小数点后两点答案为:μ=0.06
(2)根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,
vA=
m/s=0.72m/s
vB=
m/s=0.97m/s
(3)物体运动的过程中只有摩擦力做功,要测量在AB段木板对木块的摩擦力所做的功WAB,可以应用动能定理:wAB=
mvA2-
mvB2
由公式可知:需要测量木块的质量,所以需要天平;故需仪器:G,要测的物理量:A
故答案为:0.06;0.72,0.97;G,A
点评:要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用.
解答:解:(1)由于每相邻两计数点间还有4个点,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:x4-x1=3a1T2
x5-x2=3a2T2
x6-x3=3a3T2
为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值
得:a=
即小车运动的加速度计算表达式为:
a=
即水平面上的木块以0.64m/s2做匀减速直线运动.
对木块受力分析:
根据牛顿第二定律得:f=μmg=ma
解得:μ=
保留到小数点后两点答案为:μ=0.06
(2)根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,
vA=
vB=
(3)物体运动的过程中只有摩擦力做功,要测量在AB段木板对木块的摩擦力所做的功WAB,可以应用动能定理:wAB=
由公式可知:需要测量木块的质量,所以需要天平;故需仪器:G,要测的物理量:A
故答案为:0.06;0.72,0.97;G,A
点评:要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用.
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