如圖甲所示,紙帶穿過打點計時器(每隔一定時間在紙帶上打下一個點)與一木塊左端相連,木塊在彈簧測力計作用下沿水平桌面(紙面)向右運動時,就能在紙帶上打出一系列的點.圖乙中①和②是打點計時器先后打出的兩條紙帶,與其對應的測力計的示數分別為F1、F2,木塊運動的速度分別為v1、v2,那么
A.F1<F2,v1<v2
B.F1=F2,v1<v2
C.F1=F2,v1>v2
D.F1>F2,v1>v2
B
打點器每打兩個點之間的時間段是相等的,由紙帶①上的點可知,在相同的時間內紙帶運動的距離是相等的,知道做的是勻速運動,同樣的道理,紙帶②做的也是勻速直線運動;而紙帶①和紙帶②在相同的時間內運動的距離不同,紙帶②運動的距離長,說明紙帶②的速度大;
勻速直線運動狀態是一種平衡狀態,物體處于平衡狀態時受到的是一種平衡力,平衡力的大小相等,所以木塊受到的拉力即彈簧測力計的示數等于木塊受到的摩擦力;
影響摩擦力大小的因素是壓力的大小和接觸面的粗糙程度,這兩個因素都不變時,摩擦力的大小不變.
解答:由紙帶上的點可知,相同時間內紙帶運動的距離是相等的,速度是一定的,做的是勻速直線運動,相同的時間內第二個紙帶運動的距離長,速度大,用關系式表示為v1<v2;
和紙帶連接的木塊也是做勻速直線運動的,木塊受到彈簧測力計的拉力和摩擦力就是一對平衡力;木塊在不同的速度下,對地面的壓力和地面的粗糙程度是一定的,摩擦力也就是相等的,拉力也就是相等的,用關系式表示為F1=F2.
故選B.
點評:解答此題的關鍵是木塊的受力分析,我們要能夠從木塊的運動狀態分析出木塊的受力情況,從而得出結論;
此題有一個隱含條件,是打點器每隔相同的時間打下一個點,我們做題時要能夠找出題中的隱含條件.