Question

4．如圖所示，表面粗糙的木板固定在水平桌面上，左端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接，另一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源．開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，木板處于水平，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)．用此裝置可測量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)．
（1）為測量動(dòng)摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測量的有CD．（填入所選物理量前的字母）
A．木板的長度L
B．木板的質(zhì)量m₁
C．滑塊的質(zhì)量m₂
D．托盤和砝碼的總質(zhì)量m₃
E．滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t
（2）若經(jīng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的數(shù)據(jù)計(jì)算出的加速度為0.1g，則滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式μ=$\frac{9{m}_{3}-{m}_{2}}{10{m}_{2}}$（用被測物理量（1）中所標(biāo)的字母表示，重力加速度為g）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)牛頓第二定律有=ma，由此可知需要測量的物理量．
（2）根據(jù)牛頓第二定律的表達(dá)式，可以求出摩擦系數(shù)的表達(dá)式．

解答 解：（1）以系統(tǒng)為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得：
m₃g-f=（m₂+m₃）a，
滑動(dòng)摩擦力：f=m₂gμ，
解得：μ=$\frac{{m}_{3}g-（{m}_{2}+{m}_{3}）a}{{m}_{2}g}$，
要測動(dòng)摩擦因數(shù)μ，需要測出：滑塊的質(zhì)量m₂ 與托盤和砝碼的總質(zhì)量m₃，故AB錯(cuò)誤，CD正確；
（2）由（1）可知，動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式為：μ=$\frac{{m}_{3}g-（{m}_{2}+{m}_{3}）a}{{m}_{2}g}$，
由于加速度a=0.1g，那么：μ=$\frac{9{m}_{3}-{m}_{2}}{10{m}_{2}}$；
故答案為：（1）CD；（2）$\frac{9{m}_{3}-{m}_{2}}{10{m}_{2}}$．

點(diǎn)評(píng) 解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)，同時(shí)要熟練應(yīng)用所學(xué)基本規(guī)律解決實(shí)驗(yàn)問題．