Question

19．某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块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．

（1）通过分析纸带数据，计数点6对应的速度大小为1.16m/s，（保留三位有效数字）
（2）物块减速运动过程中加速度的大小为a=2.00m/s²．
（3）若用$\frac{a}{g}$计算物块与桌面间的动摩擦因数（g为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真实值偏大（填“偏大”或“偏小”）．

Answer 1

分析 （1）用平均速度代替瞬时速度的方法求解瞬时速度，再依据速度公式，求解6点速度大小；
（2）用作差法求解减速过程中的加速度；
（3）根据纸带减速过程中，除滑动摩擦力外，还有阻力，从而即可求解．

解答 解：（1）根据某段的平均速度等于中时刻的速度，则有：v₆=$\frac{{x}_{57}}{2T}$=$\frac{0.1101+0.1228}{0.2}$≈1.16m/s
根据加速度公式a=$\frac{0.0701+0.09-0.03-0.0504}{4×0．{1}^{2}}$=2.00m/s²；
那么计数点6对应的速度大小为v₆=v₅+aT=1.0+2×0.1=1.20m/s；
（2）由纸带可知，计数点7往后做减速运动，根据作差法得：
a=$\frac{{x}_{9～11}-{x}_{7～9}}{（2T）^{2}}$=$\frac{（0.0660+0.0460）-（0.106+0.0861）}{（2×0.1）^{2}}$=-2.00m/s²．
（3）在减速阶段产生的加速度的力是滑动摩擦力和纸带受的阻力，所以计算结果比动摩擦因素的真实值偏大．
故答案为：（1）1.16； （2）2.00；（3）偏大．

点评 要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，掌握求瞬时速度与加速度的方法，会分析产生误差原因．