Question

（03年江蘇卷）（7分）實驗裝置如圖1所示：一木塊放在水平長木板上，左側栓有一細軟線，跨過固定在木板邊緣的滑輪與一重物相連。木塊右側與打點計時器的紙帶相連。在重物牽引下，木塊在木板上向左運動，重物落地后，木塊繼續向左做勻減速運動，圖2給出了重物落地后，打點計時器在紙帶上打出的一些點，試根據給出的數據，求木塊與木板間的摩擦因數μ。要求寫出主要的運算過程。結果保留2位有效數字。（打點計時器所用交流電頻率為50Hz，不計紙帶與木塊間的拉力。取重力加速度g=10m/s²）

 

Answer 1

解析：

由給出的數據可知，重物落地后，木塊在連續相等的時間T內的位移分別是：

 

　s₁＝7.72cm，　　s₂＝7.21cm，　　s₃＝6.71cm，　　s₄＝6.25cm，

 

　s₅＝5.76cm，　　s₆＝5.29cm，　　s₇＝4.81cm，　　s₈＝4.31cm，

 

以a表示加速度，根據勻變速直線運動的規律，有

 

△s=[(s₅－s₁)+(s₆－s₂)+(s₇－s₃)+(s₈－s₄)]＝4aT²

 

　又知　　T=0.04s　　　解得　　a=－3.0m/s²

 

　  重物落地后木塊只受摩擦力的作用，以m表示木塊的質量，根據牛頓定律，有

 

－μmg=ma　

　

解得：μ=0.30