Question

【題目】實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，一木塊放在水平長(zhǎng)木板上，左側(cè)拴有一細(xì)軟線，跨過固定在木板邊緣的滑輪與一重物相連，木塊右側(cè)通過紙帶與打點(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)．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)（單位：cm）

（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)（單位：cm），求出木塊運(yùn)動(dòng)加速度的大小為 m/s2 ， 并求出紙帶中P點(diǎn)瞬時(shí)速度大小為 m/s（計(jì)算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）．
（2）設(shè)重物的質(zhì)量為m，木塊的質(zhì)量為M，且線與紙帶的質(zhì)量均不計(jì)，除了木塊與木板間有摩擦外，其它部分的摩擦不計(jì)，重力加速度用g表示，若測(cè)得的加速度為a，則木塊和木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ的表達(dá)式為μ= ．

Answer 1

【答案】
（1）4.0；2.6m/s
（2）
【解析】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)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，
a= =4.0m/s2
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)是速度等于該過程中的平均速度得
紙帶中P點(diǎn)瞬時(shí)速度大小v= =2.6m/s （2）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=
所以答案是：（1）4.0，2.6m/s （2）
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了滑動(dòng)摩擦力和加速度的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握滑動(dòng)摩擦力:利用公式f=μF N 進(jìn)行計(jì)算，其中FN 是物體的正壓力，不一定等于物體的重力，甚至可能和重力無關(guān).或者根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，利用平衡條件或牛頓定律來求解；加速度與速度無關(guān).只要速度在變化，無論速度大小，都有加速度;只要速度不變化（勻速），無論速度多大，加速度總是零;只要速度變化快，無論速度是大、是小或是零，物體加速度就大；方向與速度變化Δv的方向一致，但不一定與v的方向一致才能正確解答此題．