Question

5．某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律．物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動(dòng)，重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上（尚未到達(dá)滑輪處）．從紙帶上便于測(cè)量的點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz．

（1）通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)6和7之間某時(shí)刻開始減速．
（2）計(jì)數(shù)點(diǎn)3對(duì)應(yīng)的速度大小為0.601m/s．（保留三位有效數(shù)字）
（3）物塊減速運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大小為a=2.00m/s²，若用$\frac{a}{g}$ 來計(jì)算物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)（ g為重力加速度），則計(jì)算結(jié)果比地動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值偏大（填“偏大”或“偏小”）．

Answer 1

分析 ①由紙帶兩個(gè)點(diǎn)之間的時(shí)間相同，若位移逐漸增大，表示物體做加速運(yùn)動(dòng)，若位移逐漸減小，則表示物體做減速運(yùn)動(dòng)；
②用平均速度代替瞬時(shí)速度的方法求解瞬時(shí)速度；
③用作差法求解減速過程中的加速度；

解答 解：①從紙帶上的數(shù)據(jù)分析得知：在點(diǎn)計(jì)數(shù)點(diǎn)6之前，兩點(diǎn)之間的位移逐漸增大，是加速運(yùn)動(dòng)，在計(jì)數(shù)點(diǎn)7之后，兩點(diǎn)之間的位移逐漸減小，是減速運(yùn)動(dòng)，所以物塊在相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)6和7之間某時(shí)刻開始減速；
②v₃=$\frac{{x}_{23}}{2t}=\frac{0.0501+0.0701}{2×0.1}m/s=0.601m/s$
③由紙帶可知，計(jì)數(shù)點(diǎn)7往后做減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)作差法得：
a=$\frac{{x}_{911}-{x}_{79}}{4{T}^{2}}=\frac{0.0460+0.0660-0.1060-0.0861}{4×0．{1}^{2}}$m/s²=2.00m/s²
所以物塊減速運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大小為2.00m/s²
在減速階段產(chǎn)生的加速度的力是滑動(dòng)摩擦力和紙帶受的阻力，所以計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因素的真實(shí)值偏大．
故答案為：①6；7；②0.601；③2.00，偏大

點(diǎn)評(píng) 要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用．