Question

某实验小组想测量木板对木块的摩擦力所做的功，装置如图所示，一木块放在粗糙的水平长木板上，左侧栓有一细线，跨过固定在木板边缘的滑轮与重物连接，木块右侧与穿过打点计时器的纸带相连，长木板固定在水平实验台上。实验时，木块在重物牵引下向右运动，重物落地后，木块继续向左做匀减速运动，下图给出了重物落地后打点计时器打出的纸带，系列小黑点是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。打点计时器所用交流电频率为50Hz，不计纸带与木块间的作用力。

（1）可以判断纸带的________（左或右）端与木块连接。

（2）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：v_A＝   m/s，v_B＝    m/s。（结果均保留两位有效数字）

（3）要测量在AB段木板对木块的摩擦力所做的功W_AB，还需要的实验器材是_______，还应测量的物理量是      。（填入所选实验器材和物理量前的字母）

A．木板的长度l

B．木块的质量m1

C．木板的质量m2

D．重物质量m3

E．木块运动的时间t

F．AB段的距离l_AB

G．天平

H．刻度尺

I．弹簧秤

（4）在AB段，木板对木块的摩擦力所做的功的关系式W_AB＝       。（用v_A、v_B和第（3）问中测得的物理量的字母表示）

Answer

（1）右端；（2）0．72；0．97；（3）GH；B；（4）WAB═m1vA2-m1vB2．

【解析】试题分析：（1）重物落地后，木块由于惯性继续前进，做匀减速直线运动，相邻计数点间的距离逐渐减小，故纸带向右运动，故其右端连着小木块；

（2）计数点间的时间间隔t=0．02s×5=0．1s，纸带上某点的瞬时速度等于该点前后相邻两个点间的平均速度，打A点时的速度；

打B点时的速度；

（3）木块在运动过程中，克服摩擦力做的功等于木块动能的减小量，由动能定理得：木块克服摩擦力做的功为：Wf=mv22-mv12，因此实验过程中还需要用天平测出木块的质量m1，用刻度尺测量纸带两点间距，因此需要的实验器材是GH，需要测量的量是B．

（4）在AB段对木块，由动能定理得：-WAB═m1vB2-m1vA2，因此在AB段木板对木块的摩擦力所做的功的关系式WAB═m1vA2-m1vB2．

考点：测量木板对木块的摩擦力所做的功

【名师点睛】本题关键要明确实验的原理和实验的具体操作步骤，然后结合匀变速直线运动的规律和动能定理进行分析判断．