Question

12．某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量木塊與木板（斜面）之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，先將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在木板上，再將木板的一端固定在鐵架臺(tái)上，測(cè)出木板與水平面之間的夾角θ=37°，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為50Hz，取重力加速度g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8．
（1）圖乙為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶，選擇6個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)1、2、3、4、5、6，分別測(cè)出它們到O點(diǎn)的距離如圖所示，則木塊運(yùn)動(dòng)的加速度大小a=1.85m/s²（保留三位有效數(shù)字）；
（2）木塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.520（保留三位有效數(shù)字）；
（3）本實(shí)驗(yàn)中木塊與木板之間動(dòng)摩擦運(yùn)輸?shù)膶?shí)際值與測(cè)量值相比偏�。ㄟx填“偏小”、“相等”或“偏大”）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量，運(yùn)用逐差法求出紙帶運(yùn)動(dòng)的平均加速度．
（2）根據(jù)牛頓第二定律求出木塊與斜面之間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)．
（3）根據(jù)滑動(dòng)摩擦力的測(cè)量誤差，得出動(dòng)摩擦因數(shù)的測(cè)量誤差．

解答 解：（1）根據(jù)△x=a（2T）²，運(yùn)用逐差法得，a=$\frac{{x}_{6}-2{x}_{3}}{9（2T）^{2}}$=$\frac{0.1764-2×0.1057}{9×（0.04）^{2}}m/{s}^{2}=1.85m/{s}^{2}$．
（2）根據(jù)牛頓第二定律得，mgsinθ-μmgcosθ=ma，解得$μ=tanθ-\frac{a}{gcosθ}=0.52$0．
（3）由于木塊在運(yùn)動(dòng)過程中，受到滑動(dòng)摩擦力以及空氣阻力、紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的阻力，所以測(cè)量的滑動(dòng)摩擦力偏大，實(shí)際值與測(cè)量值相比偏�。�
故答案為：（1）1.85
（2）0.520
（3）偏�。�

點(diǎn)評(píng) 能夠從物理情境中運(yùn)用物理規(guī)律找出所要求解的物理量間的關(guān)系，表示出需要測(cè)量的物理量，知道實(shí)驗(yàn)誤差的來源，難度中等．