Question

【题目】某同学利用图甲所示的实验装置，探究物体在水平桌面上的运动规律，物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离后停在桌面上（尚未到达滑轮处）. 从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示. 打点计时器电源的频率为50Hz.（不计空气阻力，g=10. 0m/s2）

（1）通过分析纸带数据，可判断重物在两相邻计数点__________和__________之间某时刻落地.

（2）计数点3对应的速度大小v3=__________（保留三位有效数字）

（3）物块减速运动过程中加速度的大小为a=__________m/s2. （保留三位有效数字）

（4）物块与桌面的动摩擦因数为__________，物块与重物质量比为__________。

Answer 1

【答案】6 7 0.601 2.00 0.2 2∶1

【解析】

（1）从纸带上的数据分析得知：在点计数点6之前，两点之间的位移逐渐增大，是加速运动，位移的增量为定值，均为2cm，而在6、7间增加的位移小于2cm； 故说明在6、7间物体即开始减速；
（2）每5个点取1个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上某点时小车的瞬时速度大小。计数点3对应的速度大小为

（3）计数点根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出
物块加速运动过程中加速度，得：。
而物块减速运动过程中加速度，得：。
因此减速运动过程中加速度的大小为2.00m/s2；
（4）设物块的质量为M，而重物质量为m；根据f=μMg，再由牛顿第二定律，f=Ma，则有：；
在加速过程中，则有，mg-μMg=（M+m）a
而μMg=Ma′，
解得：M：m=2：1；