Question

18．為測(cè)定小物塊P與半徑為R的圓形轉(zhuǎn)臺(tái)B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)（設(shè)滑動(dòng)摩擦力與最大靜摩擦力相等），小宇設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行如下操作：
（1）用天平測(cè)得小物塊P的質(zhì)量m；
（2）測(cè)得遮光片寬為d，伸出轉(zhuǎn)臺(tái)的長(zhǎng)度為L(zhǎng)（d＜＜L）；
（3）將小物塊P放在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上，并讓電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)節(jié)光電門的位置，使固定在轉(zhuǎn)臺(tái)邊緣的遮光片遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸的一端恰好能掃過(guò)光電門的激光束；
（4）轉(zhuǎn)動(dòng)穩(wěn)定后，從與光電門連接的計(jì)時(shí)器讀出遮光片單次經(jīng)過(guò)光電門的時(shí)間為△t；
（5）不斷調(diào)整小物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)中心O的距離，當(dāng)距離為r時(shí)，小物塊隨轉(zhuǎn)臺(tái)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)恰好不會(huì)被甩出．
已知當(dāng)?shù)刂亓�加速度為g，那么，轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)的角速度ω=$\fracbz9pf75{△t（R+L）}$，小物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=$\frac{jbhbdnl^{2}r}{△{t}^{2}{（R+L）}^{2}g}$，實(shí)驗(yàn)中不必要的步驟是（1）（填步驟序號(hào)）．

Answer 1

分析 先根據(jù)遮光片求出轉(zhuǎn)臺(tái)運(yùn)動(dòng)的線速度，設(shè)小物塊的質(zhì)量為m，在恰好不被甩出時(shí)，最大摩擦力提供向心力，根據(jù)向心力公式結(jié)合線速度和角速度的關(guān)系即可求解．

解答 解：設(shè)小物塊的質(zhì)量為m，在恰好不被甩出時(shí)，最大摩擦力提供向心力，則有：
μmg=mω²r，而轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度v=$\fracnvzlxvt{△t}$，又角速度$ω=\frac{v}{R+L}=\fracht7dhvr{△t（R+L）}$，
解得：$μ=\frac{fj7zvhh^{2}r}{△{t}^{2}（R+L）^{2}g}$，由此可知不需要測(cè)量小物塊P的質(zhì)量m，所以（1）步驟沒(méi)有必要．
故答案為：$\fracllzlzlv{△t（R+L）}$；$\frac{jffdvpn^{2}r}{△{t}^{2}{（R+L）}^{2}g}$；（1）

點(diǎn)評(píng) 解答本題要知道光電門的測(cè)速原理，在時(shí)間較短的情況下可以用平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度，知道在恰好不被甩出時(shí)，最大摩擦力提供向心力，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．