Question

7．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，可判断物块在相邻计数点5和6之间某时刻开始减速．
②计数点4对应的速度大小为1.00m/s，计数点5对应的速度大小为1.16m/s．（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=2.00m/s²，若用$\frac{a}{g}$来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由纸带两个点之间的时间相同，若位移逐渐增大，表示物体做加速运动，若位移逐渐减小，则表示物体做减速运动；
②用平均速度代替瞬时速度的方法求解瞬时速度；
③用作差法求解减速过程中的加速度．

解答 解：①从纸带上的数据分析得知：在点计数点5之前，两点之间的位移逐渐增大，是加速运动，在计数点6之后，两点之间的位移逐渐减小，是减速运动，所以物块在相邻计数点5和6之间某时刻开始减速；
②根据平均速度等于瞬时速度，则有：v₄=$\frac{{x}_{35}}{2T}$=$\frac{0.09+0.1101}{2×0.1}$=1.00m/s
v₅=$\frac{{x}_{46}}{2T}$=$\frac{0.1101+0.1228}{2×0.1}$m/s=1.16m/s
③由纸带可知，计数点6往后做减速运动，根据作差法得：
a=$\frac{（0.066+0.046）-（0.106+0.0861）}{0．{2}^{2}}$=-2.00m/s²．
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：①5；6；②1.00；1.16；③2.00，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．