Question

18．某實驗小組用如圖所示的實驗裝置測量木塊與木板間的動摩擦因數．將木塊放在水平長木板上，通過跨過定滑輪的細線與重物相連，木塊與紙帶相連．在重物牽引下，木塊向左運動，重物落地后，木塊繼續運動一段距離，打出的紙帶如圖乙所示，不計紙帶所受到的阻力．交流電頻率為50Hz，重力加速度g=10m/s²．
（1）木塊加速階段的加速度為1.5 m/s²．
（2）木塊與木板間的動摩擦因數μ=0.1．

Answer 1

分析 （1）利用勻變速運動的推論△x=at²求出木塊加速階段的加速度；
（2）利用勻變速運動的推論△x=at²求出木塊減速階段的加速度；重物落地后，木塊受到的合力等于滑動摩擦力，由牛頓第二定律可以求出動摩擦因數．

解答 解：由圖乙所示紙帶可知，計數點間的時間間隔t=0.02s×2=0.04s；
（1）由勻變速直線運動的推論△x=at²可知，木塊加速階段的加速度約為a=$\frac{△x}{{t}^{2}}$=$\frac{0.0156m-0.0132m}{（0.04s）^{2}}$=1.5m/s²；
（2）木塊做減速運動時加速度約為a′=$\frac{△x′}{{t}^{2}}$=$\frac{0.0148m-0.0164m}{（0.04s）^{2}}$=-1m/s²，由牛頓第二定律得：-μmg=ma′，解得動摩擦因素μ=0.1；
故答案為：（1）1.5；（2）0.1．

點評 本題考查了求加速度與動摩擦因數問題，應用勻變速直線運動的推論、牛頓第二定律可以解題，要掌握勻變速運動的推論△x=at²，應用該推論求出木塊的加速度是正確解題的關鍵．