Question

【題目】某同學設計如圖甲所示裝置測量木塊與水平桌面之間的動摩擦因數。

打點計時器固定在水平桌面左端紙帶穿過打點計時器連接在木塊上,木塊在細線的作用下拖著紙帶運動打點計時器打出的部分紙帶如圖乙所示已知乙圖中紙帶右端連接木塊,A、B、C……I、J為計數點相鄰兩計數點間有4個計時點未畫出,打點計時器所用交流電源頻率為50Hz,取重力加速度g=10m/s2。

(1)下列實驗操作或分析中正確的一項是_____。

A．實驗中必須測出鉤碼釋放時離地的高度

B．實驗中應先釋放木塊再啟動打點計時器

C．實驗中必須保證鉤碼的質量遠小于木塊的質量

D．鉤碼落地發生在打點計時器打出E、F兩點的時刻之間

(2)用題中所給數據求木塊與桌面間的動摩擦因數應選取_____(選填"AE"或"F")段紙帶進行計算,由此測得木塊與桌面間的動摩擦因數u=_____(結果保留兩位有效數字)

Answer 1

【答案】D AE 0.20

【解析】

(1)A、B、C項：實驗是根據鉤碼落地后木塊在水平桌面上受摩擦力做勻減速直線運動求出動摩擦因數，故無需測出鉤碼釋放時離地的高度，也不需要鉤碼的質量遠小于木塊的質量，實驗準確操作應該是先啟動打點計時器，再釋放木塊，故A、B、C錯誤；

D項：從紙帶打出的點跡可知AE段木塊做勻變速直線運動，FJ段也做勻變速直線運動，可知鉤碼是在打出E、F兩點時刻之間落地的，D項正確。

故選：D。

(2) 由于紙帶右端連接木塊，故木塊在摩擦力作用下做勻減速直線運動時打出的是“AE”段紙帶；由AE段紙帶上打出的點跡間距離可知，勻減速運動的加速的大小為 ，T=0.1s，解得a=2.0m/s2，由牛頓第二定律可得μmg=ma，解得μ=0.20。