Question

為測(cè)定木塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，小亮設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)木塊A位于水平桌面上的O點(diǎn)時(shí)，重物B剛好接觸地面．將木塊A拉到P點(diǎn)，待重物B穩(wěn)定后由靜止釋放木塊A，木塊A最終滑到Q點(diǎn)靜止．分別測(cè)量OP、OQ的長(zhǎng)度h和s.改變h，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，分別記錄幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．

(1)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)A釋放后會(huì)撞到滑輪，請(qǐng)?zhí)岢鰞蓚�(gè)解決方法．

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(2)請(qǐng)根據(jù)下表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出s－h(huán)的關(guān)系圖象．

h(cm)   20.0    30.0    40.0    50.0    60.0

s(cm)   19.5    28.5    39.0    48.0    56.5

(3)實(shí)驗(yàn)測(cè)得A、B的質(zhì)量分別為m＝0.40 kg，M＝0.50 kg.根據(jù)s－h(huán)圖象可計(jì)算出木塊A與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝________(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)．

(4)實(shí)驗(yàn)中，滑輪軸的摩擦?xí)��?dǎo)致μ的測(cè)量結(jié)果________(選填“偏大”或“偏小”)．

Answer 1

 [解析]　(1)木塊A會(huì)撞到滑輪是因?yàn)槟緣KA運(yùn)動(dòng)到滑輪位置時(shí)速度不為零，若要使A不撞到滑輪則應(yīng)減小繩子的拉力，即減小B的質(zhì)量，或增加細(xì)線的長(zhǎng)度使木塊A的初始位置遠(yuǎn)離滑輪．(2)利用描點(diǎn)作圖法畫(huà)出s－h(huán)的關(guān)系圖象．(3)在B下落h的過(guò)程中，設(shè)細(xì)線中的張力大小為T(mén)，B剛落地時(shí)A速度為v，此過(guò)程中A、B的加速度大小相等，設(shè)為a，則根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)A有T－μmg＝ma，對(duì)B有Mg－T＝Ma，解得a＝Mg－μmgM＋m.根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律，對(duì)A有v2＝2ah，B落地后，以木塊A為研究對(duì)象，有－μmg＝ma′，0－v2＝2a′s，代入已知數(shù)據(jù)M＝0.50 kg，m＝0.40 kg，解得s＝5－4μ9μh，則圖象的斜率k＝5－4μ9μ，由s－h(huán)圖象求得直線的斜率k＝0.93，聯(lián)立解得木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.4.(4)由于滑輪軸有摩擦，所以(3)中表示出的摩擦力μmg實(shí)際是A與桌面間的摩擦力加上滑輪軸的摩擦力，即μmg＝μAmg＋f軸>μAmg，所以滑輪軸的摩擦?xí)��?dǎo)致μ的測(cè)量結(jié)果偏大．

[答案]　(1)減小B的質(zhì)量；增加細(xì)線的長(zhǎng)度

(2)如圖所示

(3)0.4　(4)偏大