实验装置如图1所示:一木块放在水平长木板上,左侧栓有一细软线,跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连.木块右侧与打点计时器的纸带相连.在重物牵引下,木块在木板上向左运动,重物落地后,木块继续向左做匀减速运动,图2给出了重物落地后,打点计时器在纸带上打出的一些点,试根据给出的数据,求木块与木板间的动摩擦因数μ.要求写出主要的运算过程.(打点计时器所用交流电频率为50Hz,不计纸带与木块间的拉力.重力加速度取g=10m/s2.)
由给出的数据可知,重物落地后,木块在连续相等的时间T内的位移分别是:
s1=7.72cm,s2=7.21cm,s3=6.71cm,s4=6.25cm,s5=5.76cm,s6=5.29cm,s7=4.81cm,s8=4.31cm
以a表示加速度,根据匀变速直线运动的规律,有
a=(s5-s1)+(s6-s2)+(s7-s3)+(s8-s4) 16T2
又知T=0.04s
解得:a=-3.0m/s2
重物落地后木块只受摩擦力的作用,用m表示木块的质量,根据牛顿第二定律有:
-μmg=ma
解得μ=0.30
答:木块与木板间的动摩擦因数为0.30.