Question

（2011?許昌一模）（1）如圖1甲所示，某同學(xué)將一端固定有滑輪的長(zhǎng)木板水平放置在桌面上，利用鉤碼通過(guò)細(xì)繩水平拉小車(chē)，讓小車(chē)從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄小車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況．如圖1乙所示，其中O點(diǎn)為紙帶上記錄到的第一點(diǎn)，A、B、C是該同學(xué)在紙帶上所取的一些點(diǎn)．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電源的頻率為50Hz（打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)），利用圖中給出的數(shù)據(jù)，算出打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度大小v_B=

1.03

m/s，小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度大小a=

1.34

m/s²．（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）
（2）某同學(xué)在探究摩擦力的實(shí)驗(yàn)中采用了如圖2所示的操作，將一個(gè)長(zhǎng)方體木塊放在水平桌面上，然后用一個(gè)力傳感器對(duì)木塊施加一個(gè)水平拉力F，并用另外一個(gè)傳感器對(duì)木塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，表中是記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．木塊的重力為10.00N，重力加速度g=9.80m/s²，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)回答下列問(wèn)題（答案保留3位有效數(shù)字）：木塊與桌面間的最大靜摩擦力f_m一定不小于

4.01

N；木塊勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力f=

4.01

N．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	運(yùn)動(dòng)狀態(tài)	水平拉力F/N
1	靜止	3.62
2	靜止	4.00
3	勻速	4.01
4	勻加速	5.01
5	勻加速	5.49

．

Answer 1

分析：（1）做勻變速運(yùn)動(dòng)的物體在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于該段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度；做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體在相鄰的相等時(shí)間間隔內(nèi)的位移之差等于at²，據(jù)此求出瞬時(shí)速度與加速度．
（2）木塊在水平桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，處于平衡狀態(tài)，木塊受到的滑動(dòng)摩擦力等于拉力；物體間的最大靜摩擦力大于等于物體間的滑動(dòng)摩擦力；木塊受到的滑動(dòng)摩擦力等于木塊與木板間的壓力與動(dòng)摩擦因數(shù)的乘積，與木塊受到的水平拉力無(wú)關(guān)．

解答：解：（1）由圖可知，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔：t=0.02s×5=0.1s；
大下B時(shí)小車(chē)的速度：v_B=

.

vAC

=

AC

2t

=

51.10-30.48

2×0.1

≈103cm/s=1.03m/s；
加速度：a=

BC-AB

t2

=

(51.10-40.12)-(40.12-30.48)

0．12

=134cm/s²=1.34m/s²；
（2）第三次實(shí)驗(yàn)時(shí)，木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，滑動(dòng)摩擦力：f=F=40.1N，
木塊與木板間的最大靜摩擦力不小于滑動(dòng)摩擦力，所以木塊與桌面間的最大靜摩擦力f_m一定不小于4.01N；
木塊勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，木塊與桌面間的壓力不變、動(dòng)摩擦因數(shù)不變，則木塊受到的滑動(dòng)摩擦力不變，仍然為4.01N．
故答案為：（1）1.03，1.34；（2）4.01，4.01．

點(diǎn)評(píng)：熟練掌握并靈活應(yīng)用勻變速運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是正確求出瞬時(shí)速度與加速度的關(guān)鍵；
熟練應(yīng)用平衡條件可以求出木塊受到的滑動(dòng)摩擦力，最大靜摩擦力不小于滑動(dòng)摩擦力．