Question

為了探究加速度與力、質量的關系，某實驗小組設計如圖1所示的實驗裝置：一個木塊放在水平長木板上，通過細線跨過定滑輪與重物相連，木塊與紙帶相連，在重物牽引下，木塊向左運動，重物落地后，木塊做勻減速運動，打出的紙帶如圖2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取10m/s²．

（1）木塊加速階段的加速度為______m/s²；
（2）木塊與木板間的動摩擦因數μ=______；
（3）某同學發現在實驗中未平衡木塊與木板間的摩擦力，接著他應當______，將木板右端墊高，使木塊沿木板勻速下滑．

Answer 1

解：由圖2所示紙帶可知，計數點間的時間間隔t=0.02s×2=0.04s；
（1）木塊加速階段的加速度約為a===1.5m/s²；
（2）木塊做減速運動時加速度約為a′===-1m/s²，
由牛頓第二定律得：-μmg=ma′，解得動摩擦因素μ=0.1；
（3）平衡木塊與木板間的摩擦力時，應當取下重物，將木板右端墊高，使木塊沿木板勻速下滑．
故答案為：（1）1.5；（2）0.1；（3）取下重物．
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；
（3）平衡摩擦力時不能懸掛重物．
點評：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．