Question

9．測定木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)時，采用如圖1所示的裝置，圖中長木板水平固定．

（1）實驗過程中，電火花計時器接在頻率為50Hz的交流電源上，調(diào)整定滑輪高度，使細線與長木板平行（或細線水平）．
（2）已知重力加速度為g，測得木塊的質(zhì)量為M，砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m，木塊的加速度為a，則木塊與長木板間動摩擦因數(shù)μ=$\frac{mg-（m+M）a}{Mg}$．
（3）如圖2所示為木塊在水平木板上帶動紙帶運動時打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點未畫出，從紙帶上測出x₁=3.20cm，x₂=4.52cm，x₅=8.42cm，x₆=9.70cm．則木塊加速度大小a=1.3 m/s²（保留2位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 對系統(tǒng)研究，運用牛頓第二定律求出動摩擦因數(shù)的大小，根據(jù)逐差法，運用相鄰相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出加速度的大�。�

解答 解：（1）實驗過程中，電火花計時器接在頻率為50Hz的交流電源上．調(diào)整定滑輪高度，使細線與長木板平行．
（2）對系統(tǒng)研究，根據(jù)牛頓第二定律得：
mg-μMg=（M+m）a
解得：μ=$\frac{mg-（m+M）a}{Mg}$．
（3）因為x₅-x₁=4a₁T²，x₆-x₂=4a₂T²，則木塊的加速度為：
a=$\frac{{a}_{1}+{a}_{2}}{2}$=$\frac{{x}_{5}+{x}_{6}-{x}_{1}-{x}_{2}}{8{T}^{2}}$=$\frac{0.0842+0.0970-0.0320-0.0452}{8×0.01}$3m/s²=1.3m/s²．
故答案為：（1）細線與長木板平行（或細線水平）；（2）$\frac{mg-（m+M）a}{Mg}$；（3）1.3．

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理，會通過紙帶，運用勻變速直線運動的運動學公式，結(jié)合逐差法求解加速度，注意有效數(shù)字的保留．