Question

18．小球A從桌邊水乎拋出，當(dāng)它恰好離開(kāi)桌邊緣時(shí)小球B從同樣高度處自由下落，頻閃照相儀拍到了A球和B球下落過(guò)程的三個(gè)位置，1圖中A球的第2個(gè)位置未畫出．已知背景的方格紙每小格的邊長(zhǎng)為2.45cm，頻閃照相儀的閃光頻率為10Hz．

①請(qǐng)?jiān)?圖中標(biāo)出A球的第2個(gè)位置；
②A球離開(kāi)桌邊時(shí)速度的大小為0.735m/s．
為測(cè)定滑塊與水平桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)，某實(shí)驗(yàn)小組用彈射裝置將滑塊以不同初速度彈出，通過(guò)光電門測(cè)出初速度v₀的值，用刻度尺測(cè)出其在水平桌面上滑行的距離s，測(cè)量數(shù)據(jù)見(jiàn)表（g=10m/s²）．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	v02（m2/s2）	s（cm）
l	1.2	15.0
2	2.5	31.0
3	4.2	53.0
4	6.0	75.0
5	7.5	94.0

①在2圖示坐標(biāo)中作出v₀²-s的圖象；
②利用圖象得到動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4．

Answer 1

分析 平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)該規(guī)律得出A球第2個(gè)位置．根據(jù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量得出相等的時(shí)間間隔，從而得出頻閃照相儀的閃光頻率．通過(guò)水平方向上的位移求出A球離開(kāi)桌邊時(shí)的速度大�。�
根據(jù)圖象用直線將點(diǎn)相連，誤差較大的點(diǎn)舍去；結(jié)合動(dòng)能定理的表達(dá)式分析圖象的可得出圖象中斜率與動(dòng)摩擦因數(shù)的關(guān)系，從而即可求解．

解答 解：（1）①因?yàn)锳球在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，與B球的運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同，則第2個(gè)位置與B球的第二個(gè)位置在同一水平線上．在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則第2球距離第3個(gè)球水平距離為3格．如圖所示．
②頻閃照相儀的閃光頻率為10Hz，則T=0.1s
A球離開(kāi)桌邊時(shí)的速度${v}_{0}=\frac{x}{T}=\frac{3×0.0245}{0.1}=0.735m/s$
（2）（1）根據(jù)描點(diǎn)法作出圖象，如圖所示：

（2）由動(dòng)能定理可得：W=F_合s=$\frac{1}{2}$mv²-$\frac{1}{2}$mv₀²=$\frac{1}{2}$m（v²-v₀²）
△v²=$\frac{2F}{m}$s=2μgs；
則可知圖象的斜率等于2μg，
由圖可知，圖象的斜率為$\frac{8}{100×1{0}^{-2}}$=8；
解得：μ=$\frac{8}{2×10}$=0.4；
故答案為：（1）①如上圖所示；②0.735；（2）①如圖所示；（2）0.4（0.35～0.45）．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于實(shí)驗(yàn)的考查應(yīng)要注意實(shí)驗(yàn)的原理，通過(guò)原理體會(huì)實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)處理方法及儀器的選擇；有條件的最好親手做一下實(shí)驗(yàn)，注意本題圖象的斜率與動(dòng)摩擦因數(shù)的關(guān)系是解題的關(guān)鍵．