Question

（08年寧夏卷）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。實驗裝置如圖，一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線與托盤連接。打點計時器使用的交流電源的頻率為50 Hz。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）上圖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是計數點，每相鄰兩計數點間還有4個打點（圖中未標出），計數點間的距離如圖所示。根據圖中數據計算的加速度a=                   (保留三位有效數字)。

（2）回答下列兩個問題：

①為測量動摩擦因數，下列物理量中還應測量的有         。（填入所選物理量前的字母）

A.木板的長度l                     B.木板的質量m₁

C.滑塊的質量m₂                   D.托盤和砝碼的總質量m₃

E.滑塊運動的時間t

②測量①中所選定的物理量時需要的實驗器材是                             。

（3）滑塊與木板間的動摩擦因數＝                     （用被測物理量的字母表示，重力加速度為g）。與真實值相比，測量的動摩擦因數          （填“偏大”或“偏小” ）。寫出支持你的看法的一個論據：                                                                   

                                 。

Answer 1

答案：（1）0.495~0.497m/s²；

（2）①  CD  ②天平；

（3）；偏大；因為滑塊在運動過程中除了受到滑動摩擦阻力外，還有紙帶所受到的阻力等。

解析：

（1）對紙帶的研究直接利用逐差法取平均值計算加速度

（2）①根據牛頓第二定律得

，

其中T是繩中的張力，不難看出，在利用紙帶求出加速度后，必須知道滑塊的質量m₂和托盤、砝碼的總質量m₃，才能求出動摩擦因數。所以正確選項是CD。

（3）利用（2）中的分析方程可解得

因為沒有考慮紙帶所受到的阻力，實際上就“放大”了摩擦力的作用，由于一定，所以值偏大。