Question

實驗裝置如圖甲所示，一木塊放在水平長木板上，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)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(yùn)動，重物落地后，木塊繼續(xù)向左做勻減速運(yùn)動，如圖乙所示給出了重物落地后，打點計時器在紙帶上打出的一些點，試根據(jù)給出的數(shù)據(jù)，求木塊與板間的動摩擦因數(shù)μ.要求寫出主要的運(yùn)算過程，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字.（打點計時器所用交流電頻率為50 Hz，不計紙帶與木塊間的拉力，取重力加速度g=10 m/s²）

圖甲

圖乙

Answer 1

μ=0.30

解析：由給出的數(shù)據(jù)可知，重物落地后，木塊在連續(xù)相等的時間T內(nèi)的位移分別是：

s₁=7.72 cm,s₂=7.21 cm,s₃=6.71 cm,s₄=6.25 cm,s₅=5.76 cm,s₆=5.29 cm,s₇=4.81 cm,s₈=4.31 cm.

以a表示加速度，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律，有：

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

又知T=0.04 s，解得：a=-3.0 m/s²

重物落地后木塊受摩擦力的作用，以m表示木塊的質(zhì)量，根據(jù)牛頓定律有：

-μmg=ma,解得：μ=0.30.