Question

5．某同學(xué)利用“驗證牛頓第二定律”的實驗器材，測量滑塊和長木板之間的動摩擦因數(shù)．如圖所示，帶滑輪的長木板水平放置，力傳感器固定在墻上，輕繩分別跨過固定在滑塊上和固定在長木板末端的滑輪，一端與力傳感器連接，另一端豎直懸掛一沙桶，沙桶距地面足夠遠．調(diào)節(jié)兩滑輪的位置使輕繩與長木板平行，不計輕繩與各滑輪之間的摩擦．

（1）實驗時，一定要進行的操作是（　　）（填選項前的字母）
A．將長木板右端墊高以平衡摩擦力
B．使沙河沙桶的總質(zhì)量遠小于滑塊質(zhì)量
C．將打點計時器接交流電源
D．用天平測沙和沙桶的總質(zhì)量
（2）實驗時，記錄力傳感器的示數(shù)F，用天平測出滑塊質(zhì)量m，由紙帶上的點求出加速度a，根據(jù)這些數(shù)據(jù)，可以得出滑塊和木板間的動摩擦因數(shù)的表達式μ=$\frac{2F-ma}{mg}$．（重力加速度為g）

Answer 1

分析 （1）實驗中測量滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)，不需要平衡摩擦力，拉力可以通過拉力傳感器測出．
（2）對滑塊研究，根據(jù)牛頓第二定律得出動摩擦因數(shù)的表達式．

解答 解：（1）A、測量滑塊和長木板之間的動摩擦因數(shù)，不需要將木板右端墊高來平衡摩擦力，故A錯誤．
B、繩子的拉力可以通過力傳感器得出，不需要滿足沙和沙桶總質(zhì)量遠小于滑塊質(zhì)量，故B錯誤．
C、打點計時器應(yīng)接交流電源，故C正確．
D、拉力的大小可以通過拉力傳感器測出，不需要用天平測量沙和沙桶的總質(zhì)量，故D錯誤．
故選：C．
（2）根據(jù)牛頓第二定律得，2F-μmg=ma，解得$μ=\frac{2F-ma}{mg}$．
故答案為：（1）C，（2）$\frac{2F-ma}{mg}$．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道實驗的原理以及實驗中注意的事項，注意拉力的大小由拉力傳感器測出，不需要測量沙和沙桶的質(zhì)量．