Question

8．某興趣小組的同學用如圖甲所示的裝置探究一小木塊與一薄尼龍布料之間的動摩擦因數(shù)．他們將一可認為是光滑的長木板置于水平桌面上，并在長木板的右半部分平整地鋪上一塊薄尼龍布料，然后按圖甲安裝好實驗裝置，實驗時小木塊在重物的牽引下向右運動，當重物落地后小木塊還未進入到薄布區(qū)域，經(jīng)過多次實驗他們得到了一條如圖乙所示的紙帶，他們將得到的紙帶置于一透明刻度尺的下方進行測量．連接打點計時器的電源頻率為50Hz，重力加速度g=10m/s²．

（1）根據(jù)刻度尺的示數(shù)可以判斷，小木塊在打A、E之間的點時做勻速運動，在打E、J之間的點時做勻減速運動．
（2）將打下A點時記為t=0，在如圖丙所示的v-t坐標系中，已將打下B、C、D、E、F、H、J點時所對應的速度大小描入了其中，請計算出打點計時器打下G點時小木塊的瞬時速度大小v_G=0.65m/s，并將其描入坐標系中，然后畫出v-t圖線．
（3）根據(jù)所作的v-t圖線，求得小木塊在布面上運動時的加速度大小為a=5m/s²．
（4）若小木塊的質量為m=1kg，根據(jù)所作的v-t圖線，可求得小木塊與布面之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)相鄰計數(shù)點的距離不會判斷小車的運動
（2）中間時刻的瞬時速度可以用平均速度來代替
（3）在v-t圖象中，斜率代表加速度；
（4）根據(jù)牛頓第二定律求得摩擦因數(shù)

解答 解：（1）根據(jù)刻度尺的示數(shù)可以得出小車在A、E兩點間，相鄰計數(shù)點的距離幾乎相等，所以小車在A、E兩點間做勻速運動，
在E、J兩點間相鄰計數(shù)點的距離減小，而且相鄰計數(shù)點的距離之差幾乎相等，所以在E、J兩點間做勻減速運動，
（2）
打點計時器的頻率f=50Hz，故打相鄰兩點間的時間間隔T=$\frac{1}{f}=0.02s$
G點的速度FH的平均速度來代替，則${v}_{G}=\frac{{x}_{FH}}{2T}=\frac{0.026}{0.04}m/s=0.65m/s$，
描點代入，有平滑的直線鏈接各點，讓盡量多的點在直線上即可
（3）在v-t圖象中，斜率代表加速度，故加速度為a=5m/s²
（4）根據(jù)牛頓第二定律可知
μmg=ma
解得$μ=\frac{a}{g}=0.5$
故答案為：（1）勻速，勻減速
（2）0.65
（3）5
（4）0.5

點評 本題考查了求瞬時速度與加速度問題，熟練應用勻變速運動的推論和牛頓第二定律即可正確解題