Question

如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，一木塊放在水平長(zhǎng)木板上，左側(cè)拴有一細(xì)軟線(xiàn)，跨過(guò)固定在木板邊緣的滑輪與一重物相連，木塊右側(cè)通過(guò)紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相連．在重物的牽引下，木塊在木板上向左加速運(yùn)動(dòng)．木塊質(zhì)量M=0.4kg，重物質(zhì)量m=0.6kg，重力加速度g=10ms²，；圖乙給出了重物落地前打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的一些點(diǎn)．（所有計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）
（1）已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交變電流的頻率為50Hz，結(jié)合圖乙給出的數(shù)據(jù)，求出木塊運(yùn)動(dòng)加速度的大小為a=

4.0

  m/s²．
（2）在紙帶中打下P點(diǎn)瞬時(shí)，紙帶的速度大小為v_p=

2.6

m/s．
（3）細(xì)線(xiàn)的拉力T=

3.6

 N．
（4）除了木塊與木板間有摩擦外，不計(jì)其他阻力，則木塊和木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=

0.50

．

Answer 1

分析：（1）利用逐差法可以求出小車(chē)的加速度大��；
（2）根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)是速度等于該過(guò)程中的平均速度即可求出打P點(diǎn)的瞬時(shí)速度；
（3）對(duì)重物進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求解；
（4）運(yùn)用牛頓第二定律求出動(dòng)摩擦因數(shù)μ．

解答：解：（1）由給出的數(shù)據(jù)可知，重物落地后，木塊在連續(xù)相等的時(shí)間T內(nèi)的位移分別是：
s₁=7.74cm，s₂=8.41cm，s₃=9.05cm，s₄=9.68cm，s₅=10.33cm，s₆=10.95cm，
T=0.04s
以a表示加速度，根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，有：
a=

(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)

(3T)2

=4.0m/s²
（2）根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)是速度等于該過(guò)程中的平均速度得紙帶中P點(diǎn)瞬時(shí)速度大小為：
v=

s5

T

=2.6m/s   
（3）對(duì)重物進(jìn)行受力分析，重物受重力和繩子拉力，根據(jù)牛頓第二定律得：
mg-T=ma
解得：T=3.6N
（4）對(duì)于重物受重力和拉力，根據(jù)牛頓第二定律有：mg-F=ma
對(duì)于木塊水平方向受拉力和摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律有：F-μMg=Ma
解得：μ=

mg-(M+m)a

Mg

=0.50
故答案為：（1）4.0；
（2）2.6；
（3）3.6；
（4）0.50．

點(diǎn)評(píng)：要注意單位的換算．
對(duì)于相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)位移間隔不等時(shí)能夠運(yùn)用逐差法求解．
同時(shí)掌握運(yùn)用牛頓第二定律解題的思路．