Question

【題目】物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)．實(shí)驗(yàn)裝置如圖，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，另一端通過(guò)跨過(guò)定滑輪的細(xì)線與托盤(pán)連接．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz．開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)，在托盤(pán)中放入適量砝碼，滑塊開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)，在紙帶上打出一系列小點(diǎn)

（1）上圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a=__ （保留三位有效數(shù)字）．

（2）回答下列兩個(gè)問(wèn)題：

①為測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測(cè)量的有　．（填入所選物理量前的字母）

A．木板的長(zhǎng)度l

B．木板的質(zhì)量m1

C．滑塊的質(zhì)量m2

D．托盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量m3

E．滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t

②測(cè)量①中所選定的物理量時(shí)需要的實(shí)驗(yàn)器材是__．

（3）滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=__ （用被測(cè)物理量的字母表示，重力加速度為g）．與真實(shí)值相比，測(cè)量的動(dòng)摩擦因數(shù)__ （填“偏大”或“偏小”）．

Answer 1

【答案】 0.495～0.497m/s2 范圍內(nèi) CD 天平 偏大

【解析】（1）每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)，說(shuō)明相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔：，

根據(jù)逐差法有：；

（2）要測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù)，由可知要求，需要知道摩擦力和壓力的大小，壓力就是滑塊的重力，所以需要知道滑塊的質(zhì)量，摩擦力要根據(jù)鐵塊的運(yùn)動(dòng)來(lái)求得，滑塊做的是勻加速運(yùn)動(dòng)，拉滑塊運(yùn)動(dòng)的是托盤(pán)和砝碼，所以也要知道托盤(pán)和砝碼的質(zhì)量，故AB錯(cuò)誤，CD正確．

（3）由（2）可知，動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式為：，由牛頓第二定律列方程的過(guò)程中，考慮了木塊和木板之間的摩擦，但沒(méi)有考慮打點(diǎn)計(jì)時(shí)器給紙帶的阻力、細(xì)線和滑輪間、以及空氣等阻力，因此導(dǎo)致摩擦因數(shù)的測(cè)量值偏大。