题文
某同学为了研究摩擦力做功,设计了如下的实验,将一木块放在粗糙的水平长木板上,右侧拴一细线,跨过固定在水平实验台上.实验时,木块在重物牵引下由静止开始向右运动,后因重物落地而做匀减速运动,下图甲给出了重物落地后打点计时器打出的一段纸带.纸带中一系列小黑点是计数点,每相邻两计数点间还有四个点(图中未画出),计数点间的距离如图乙所示.
打点计时器所用交流电频率为50Hz.
(1)根据纸带提供的数据计算打点计时器在打下A点和B点时木块的速度vA=______m/s,
vB=______m/s.(结果保留3位有效数字)
(2)由纸带运动情况可以得出,纸带做匀减速运动的加速度a的大小a=______m/s2(结果保留3位有效数字)
(3)若木块的质量m,A、B间距为lAB,则木块在AB段克服摩擦力所做的功的关系式WAB=______.(用vA、vB、m、a、lAB等物理量表示)
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)匀变速直线运动的规律,某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,得:
vA=st=0.0684+0.07482×0.1=0.716 m/s
vB=st=0.0941+0.10062×0.1=0.974 m/s
(2)由△s=at2得加速度:a=△st2=0.1006-0.09410.12=0.641m/s2
(3)由动能定理得,木块在AB段克服外力所做的功:WAB=12mv2B-12mv2A
或 WAB=Fs=malAB
故答案(1)0.716 m/s 0.974 m/s (2)0.641 (3)12mv2B-12mv2A 或malAB
解析
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考点
据考高分专家说,试题“某同学为了研究摩擦力做功,设计了如下的实.....”主要考查你对 [滑动摩擦力、动摩擦因数 ]考点的理解。
滑动摩擦力、动摩擦因数
滑动摩擦力的概念:
当一个物体在另一个物体的表面上相对运动时,受到的阻碍相对运动的力,叫滑动摩擦力。
滑动摩擦力产生条件:
①接触面粗糙;
②相互接触的物体间有弹力;
③接触面间有相对运动。
说明:三个条件缺一不可,特别要注意“相对”的理解。
滑动摩擦力的方向:
总跟接触面相切,并与相对运动方向相反。 “与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”。滑动摩擦力方向可能与运动方向相同,可能与运动方向相反,可能与运动方向成一夹角。
滑动摩擦力的大小:
滑动摩擦力跟压力成正比,也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。公式:F=μFN (F表示滑动摩擦力大小,FN表示正压力的大小,μ叫动摩擦因数)。
①FN表示两物体表面间的压力,性质上属于弹力,不是重力,更多的情况需结合运动情况与平衡条件加以确定;
②μ与接触面的材料、接触面的情况有关,无单位,而且永远小于1;
③滑动摩擦力大小,与相对运动的速度大小无关。
滑动摩擦力的作用效果:
总是阻碍物体间的相对运动,但并不总是阻碍物体的运动,可能是动力,也可能是阻力。
摩擦力大小的计算方法:





