题目内容
某同学为了研究摩擦力做功,设计了如下的实验:将一个木块放在粗糙的水平长木板上,右侧拴一细线,跨过固定在水平边缘的滑轮与重物连接,木块左侧与穿过打点计时器的纸带相连接,长木板固定在水平试验台上,实验时,木块在重物牵引力下由静止开始向右运动,后因重物落地而做减速运动,下图给出了重物落地后打点计时器打出的一段纸带,纸带中一系列的小黑点是计数点,每相邻两个计数点间还有4个点(图中未画出),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.
(1)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VA=______m/s,
VB=______m/s.(结果保留三位有效数字)
(2)由纸带运动情况可以得出,纸带做减速运动的加速度a的大小a=______m/s2.
(结果保留三位有效数字).
(3)若木块的质量m,A,B间距离为lAB,则木块在AB段克服摩擦力所做功的关系式WAB=______.(可选用VA,VB,m,a,lAB等物理量表示)
解:(1)每相邻两个计数点间还有4个点(图中未画出),所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s
利用匀变速直线运动的推论得:
vA===0.716m/s
vB===0.974m/s
(2)由于相邻计数点间的位移之差不等,所以采用逐差法求解加速度.
a==0.641m/s2.
(3)在AB段克服摩擦力所做功为WAB
根据动能定理得:-WAB=mvA2-mvB2
WAB=mvB2-mvA2
故答案为:(1)0.716,0.974
(2)0.641
(3)mvB2-mvA2
分析:纸带实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度.
点评:能够知道相邻的计数点之间的时间间隔.要注意单位的换算和有效数字的保留.
利用匀变速直线运动的推论得:
vA===0.716m/s
vB===0.974m/s
(2)由于相邻计数点间的位移之差不等,所以采用逐差法求解加速度.
a==0.641m/s2.
(3)在AB段克服摩擦力所做功为WAB
根据动能定理得:-WAB=mvA2-mvB2
WAB=mvB2-mvA2
故答案为:(1)0.716,0.974
(2)0.641
(3)mvB2-mvA2
分析:纸带实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度.
点评:能够知道相邻的计数点之间的时间间隔.要注意单位的换算和有效数字的保留.
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