問題詳情:
某物理興趣小組想測量一滑塊與木板間的動摩擦因數,他們將木板製作成如圖9*所示的斜面和平面,傾斜木板PM與水平木板PN透過P點處一段小圓弧相連接。將滑塊從斜面上由靜止釋放,滑塊帶動紙帶運動,當滑塊運動至P點時,立即將木板PM放平,使其不影響打點效果,打出的紙帶如圖乙所示,O爲打下的第一個點。經過測量,紙帶每相鄰兩計數點間的距離爲x1=1.99 cm,x2=6.01 cm,x3=9.99 cm,x4=14.01 cm,x5=17.25 cm,x6=16.00 cm,x7=14.00 cm,x8=12.01 cm,x9=9.99 cm;已知打點計時器的打點週期爲0.02 s,圖乙中每相鄰兩計數點間還有四個點沒有畫出,重力加速度g=9.8 m/s2。
乙
圖9
(1)打點C時滑塊的速度爲________m/s。
(2)滑塊與木板間的動摩擦因數等於________。(計算結果保留一位小數)
(3)滑塊釋放點距離斜面底端P的距離爲________cm。
【回答】
(1)1.2 (2)0.2 (3)40.5
(3)觀察紙帶可以得出在DE段的某時刻滑塊到達斜面底端P點,且滑塊在斜面上的加速度爲a斜==4.0 m/s2,vF==1.5 m/s,假設從打下D點到滑塊運動到P點的時間爲tDP,則從打下C點到滑塊運動到P點的時間爲T+tDP,滑塊由P點運動到打下F點的時間爲2T-tDP,則有vP=vC+a斜(T+tDP)=vF+a(2T-tDP),解得tDP=0.05 s,故滑塊在斜面運動時間爲t斜=0.45 s,所以x=a斜t=0.405 m=40.5 cm。
知識點:摩擦力
題型:實驗,探究題