Question

（2012年全國(guó)高考山東理綜卷）某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律．物塊在重物的牽引下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上(尚未到達(dá)滑輪處)．從紙帶上便于測(cè)量的點(diǎn)開(kāi)始，每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50 Hz.

①通過(guò)分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)________和________之間某時(shí)刻開(kāi)始減速．

②計(jì)數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的速度大小為_(kāi)_______m/s，計(jì)數(shù)點(diǎn)6對(duì)應(yīng)的速度大小為_(kāi)_______m/s.(保留三位有效數(shù)字)

③物塊減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度的大小為a＝________m/s²，若用來(lái)計(jì)算物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)(g為重力加速度)，則計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值________(填“偏大”或“偏小”)．

圖甲

圖乙

Answer 1

 (1)[答案] ①6　7(或7　6)�、�1.00　1.20�、�2.00　偏大

[解析] ①勻加速階段相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移差是個(gè)定值，x₂₃－x₁₂≈x₃₄－x₂₃≈x₄₅－x₃₄≈x₅₆－x₄₅≠x₆₇－x₅₆≠ x₇₈－x₈₉≈x₈₉－x₉₁₀≈x₉₁₀－x₁₀₁₁，所以物塊在6、7間某時(shí)刻開(kāi)始減速．

②v₅＝＝1.0005 m/s，按照要求，保留三位有效數(shù)字，取1.00 m/s.

由x₄₅－x₁₂＝x₅₆－x₂₃＝3a′T²，解得a′＝2.00 m/s²，

故v₆＝v₅＋a′T＝1.20 m/s.

③勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小a＝＝2.00 m/s²

考慮到勻減速階段，物塊除了受到桌面的摩擦力還受到紙帶的摩擦力，由μmg＋F_f＝ma得＝μ＋，所以用計(jì)算物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)得到的結(jié)果比真實(shí)值偏大．