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某物理兴趣小组想测量一滑块与木板间的动摩擦因数,他们将木板制作成如图9*所示的斜面和平面,倾斜木板PM与水平木板PN通过P点处一段小圆弧相连接。将滑块从斜面上由静止释放,滑块带动纸带运动,当滑块运动至P点时,立即将木板PM放平,使其不影响打点效果,打出的纸带如图乙所示,O为打下的第一个点。经过测量,纸带每相邻两计数点间的距离为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;已知打点计时器的打点周期为0.02 s,图乙中每相邻两计数点间还有四个点没有画出,重力加速度g=9.8 m/s2。
乙
图9
(1)打点C时滑块的速度为________m/s。
(2)滑块与木板间的动摩擦因数等于________。(计算结果保留一位小数)
(3)滑块释放点距离斜面底端P的距离为________cm。
【回答】
(1)1.2 (2)0.2 (3)40.5
(3)观察纸带可以得出在DE段的某时刻滑块到达斜面底端P点,且滑块在斜面上的加速度为a斜==4.0 m/s2,vF==1.5 m/s,假设从打下D点到滑块运动到P点的时间为tDP,则从打下C点到滑块运动到P点的时间为T+tDP,滑块由P点运动到打下F点的时间为2T-tDP,则有vP=vC+a斜(T+tDP)=vF+a(2T-tDP),解得tDP=0.05 s,故滑块在斜面运动时间为t斜=0.45 s,所以x=a斜t=0.405 m=40.5 cm。
知识点:摩擦力
题型:实验,探究题
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