Question

【題目】某同學利用“驗證牛頓第二定律”的實驗器材，測量滑塊與長木板之間的動摩擦因數。如圖甲所示，帶滑輪的長木板水平放置，輕繩跨過固定在長木板末端的滑輪，端連接砂桶，另一端連接固定在滑塊上的拉力傳感器，穿過打點計時器的紙帶與滑塊尾部相連接，砂桶離地面足夠高。調節滑輪的位置使輕繩與長木板平行，不計輕繩與滑輪間的摩擦。

（1）為了完成實驗______（選填“需要”或“不需要”）將長木板右端墊高以平衡摩擦力，______（選填“需要”或“不需要”）使砂桶的質量遠小于滑塊和拉力傳感器的總質量。

（2）經正確、規范的操作后，打出一條如圖乙所示的紙帶，每兩個計數點之間還有四個計時點沒有畫出來，紙帶上的數字為相鄰兩個計數點間的距離，打點計時器的頻率為50Hz．由此可求得滑塊的加速度a=___m/s2（結果保留三位有效數字）

（3）改變砂桶的質量，進行多次實驗，測出多組滑塊的加速度a與相應的拉力傳感器示數F，作出a-F圖線如圖（丙）所示，已知重力加速度為g=9.8m/2，則滑塊（含拉力傳感器）質量為______kg，滑塊與長木板間的動摩擦因數為______。

Answer 1

【答案】不需要 不需要 2.02 0.25 0.4

【解析】

（1）滑塊受到的拉力是通過力傳感器顯示的，故不必保證砂和砂桶的總質量遠小于滑塊質量和測定砂和砂桶的質量，由于要測量摩擦因數，故不需要平衡摩擦力；

（2）把0--6點分成兩大段，由逐差公式求加速度；

（3）根據牛頓第二定律，加速度，結合題目所給圖象知：斜率，從而求出滑塊質量，從橫截距可求出。