Question

實驗裝置如圖甲所示，一木塊放在水平長木板上，左側拴有一細軟線，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，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，試根據給出的數據，求木塊與板間的動摩擦因數μ.要求寫出主要的運算過程，結果保留兩位有效數字.（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

以a表示加速度，根據勻變速直線運動的規律，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表示木塊的質量，根據牛頓定律有：

-μmg=ma,解得：μ=0.30.  

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=7.72 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，根據勻變速直線運動的規律，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表示木塊的質量，根據牛頓定律有：

-μmg=ma,解得：μ=0.30.