题目内容
【题目】某实验小组想测量木板对木块的摩擦力所做的功,装置如图所示,一木块放在粗糙的水一平长木板上,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左运动,重物落地后,木块继续向左做匀减速运动,下图给出了重物落地后打点汁时器打出的纸带,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。
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(1)可以判断纸带的______(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vA=___m/s,vB=___ m/s。(结果保留两位有效数字)
(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LAB 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WAB=_________。(用vA、vB和第(3)问中测得的物理量的字母表示)。
【答案】右端 0.72 0.97 GH B
【解析】
(1)[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)[2][3]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
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打B点时的速度为
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(3)[4][5]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
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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;
(4)[6]在AB段对木块,由动能定理得
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因此在AB段木板对木块的摩擦力所做的功的关系式有
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