某實驗小組用如圖*所示裝置測量木板對木塊的摩擦力所做的功.實驗時,木塊在重物牽引下向右運動,重物落地後,木塊繼...
問題詳情:
某實驗小組用如圖*所示裝置測量木板對木塊的摩擦力所做的功.實驗時,木塊在重物牽引下向右運動,重物落地後,木塊繼續向右做勻減速運動.圖乙是重物落地後打點計時器打出的紙帶,紙帶上的小黑點是計數點,相鄰的兩計數點之間還有4個點(圖中未標出),計數點間的距離如圖所示.已知打點計時器所用交流電的頻率為50Hz.
(1)可以判斷紙帶的 右端 (填“左端”或“右端”)與木塊連線.根據紙帶提供的資料可計算出打點計時器在打下A點、B點時木塊的速度vA、vB,其中vA= m/s.
(2)要測量在AB段木板對木塊的摩擦力所做的功WAB,還應測量的物理量是 .
A.木板的長度l B.木塊的質量m1
C.木板的質量m2 D.重物的質量m3
E.木塊運動的時間t F.AB段的距離xAB
(3)在AB段木板對木塊的摩擦力所做的功的表示式WAB= .問中測得的物理量的符號表示)
【回答】
探究功與速度變化的關係.
【分析】(1)重物著地後,木塊做勻減速直線運動,根據相等時間內的位移減小確定紙帶的哪一端與木塊連線.根據某段時間內的平均速度等於中間時刻的瞬時速度求出A點的速度.
(2、3)該過程中摩擦力做功等於動能的變化,結合動能定理確定所需測量的物理量,求出摩擦力所做的功.
【解答】解:(1)木塊在重物牽引下向右運動,重物落地後,木塊繼續向右做勻減速運動,則相等時間內的位移越來越小,可知紙帶的右端與木塊相連.
A點的瞬時速度為: m/s=0.72m/s.
(2)重物著地後,摩擦力做功等於木塊動能的變化量,根據A、B的速度大小求出摩擦力做功的大小,所以還需要測量的物理量為木塊的質量.故選:B.
(3)根據動能定理知,WAB=.
故*為:(1)右端,0.72;(2)B;(3).
【點評】本題關鍵要明確實驗的原理和實驗的具體*作步驟,然後結合勻變速直線運動的規律和動能定理進行分析判斷.
知識點:功與功率
題型:實驗,探究題
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