Question

10．物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)．實驗裝置如圖甲所示，將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，其一端與電磁打點計時器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接．打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz．開始實驗時，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運動，在紙帶上打出一系列小點．

①圖乙給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點（圖中未標(biāo)出），計數(shù)點間的距離如圖所示．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算的加速度a=0.495m/s²（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．
②為測量動摩擦因數(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．滑塊運動的時間t．

Answer 1

分析 由圖示數(shù)據(jù)，根據(jù)△x=at²可以求出加速度；
求出加速度后，如果進(jìn)一步求出動摩擦因數(shù)，需要測出滑塊的質(zhì)量與滑塊受到的拉力，即需要測出托盤與砝碼的總質(zhì)量．

解答 解：①由題意可知，計數(shù)點間的時間間隔t=0.02s×5=0.1s，由x_m-x_n=（m-n）at²，
根據(jù)圖乙所示紙帶數(shù)據(jù)可知：a₁=$\frac{{x}_{4}-{x}_{1}}{3{t}^{2}}$=$\frac{2.88-1.40}{3×0．{1}^{2}}$≈49.3cm/s²=0.493m/s²，
a₂=$\frac{{x}_{5}-{x}_{2}}{3{t}^{2}}$=0.500m/s²，
a₃=$\frac{{x}_{6}-{x}_{3}}{3{t}^{2}}$=≈0.493m/s²，
則加速度為：a=$\frac{{a}_{1}+{a}_{2}+{a}_{3}}{3}$=$\frac{0.493+0.500+0.493}{3}$≈0.495m/s²，
②由牛頓第二定律得：m₃g-μm₂g=m₂a，加速度a已經(jīng)求出，要求動摩擦因數(shù)μ，需要測出：滑塊的質(zhì)量m₂ ，托盤和砝碼的總質(zhì)量m₃，故選CD．
故答案為：①0.495；②CD．

點評 解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項，同時要熟練應(yīng)用所學(xué)基本規(guī)律解決實驗問題．