Question

某同學研究小滑塊在水平長木板上運動所受摩擦力的大小，選用的實驗器材是：長木板、總質(zhì)量為m的小滑塊、光電門、數(shù)字毫秒計、弧形斜面、擋光片、游標卡尺、刻度尺。器材安裝如圖甲所示.

（1）主要實驗過程：

(ⅰ)用游標卡尺測量擋光片寬度d，讀數(shù)如圖乙所示，則d = mm；

(ⅱ) 讓小滑塊從斜面上某一位置釋放，讀出小滑塊通過光電門時數(shù)字毫秒計示數(shù)t;

(ⅲ) 用刻度尺量出小滑塊停止運動時擋光片與光電門間的距離L;

(ⅳ) 求出小滑塊與木板間摩擦力f = (用物理量m、d、L、t表示)；

（2）若實驗中沒有現(xiàn)成的擋光片，某同學用一寬度為6cm的金屬片替代，這種做法是否合理? (選填“合理”或“不合理”)。

（3）實驗中，小滑塊釋放的高度要適當高一些，其目的是減少 誤差。（選填“系統(tǒng)”或“偶然”）

 

Answer 1

（1）7.35 mm； ；（2） 不合理； (3) 系統(tǒng)

【解析】

試題分析：（1）(ⅰ)游標卡尺的主尺讀數(shù)為7mm，游標讀數(shù)為7×0.05mm=0.35mm，則最終讀數(shù)為7.35mm．

(ⅳ)滑塊通過光電門的速度，根據(jù)速度位移公式得，滑塊勻減速運動的加速度大小，根據(jù)牛頓第二定律得，．

（2）實驗中沒有現(xiàn)成的擋光片，某同學用一寬度為6cm的金屬片替代，則用平均速度表示瞬時速度誤差變大，這種做法不合理．

（3）在實驗中用極短時間內(nèi)的平均速度表示瞬時速度，存在一定的誤差，該誤差無法避免，屬于系統(tǒng)誤差，小滑塊釋放的高度要適當高一些，通過光電門的時間變短，可以減小系統(tǒng)誤差．

考點：探究摩擦力的大小實驗.