Question

5．為了測量小木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，某小組的同學(xué)使用位移傳感器設(shè)計(jì)了如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置，讓木塊從傾斜木板上的A點(diǎn)由靜止釋放，位移傳感器可以測出木塊到傳感器的距離．位移傳感器連接計(jì)算機(jī)，描繪出滑塊相對(duì)傳感器的位移x隨時(shí)間t變化的規(guī)律，如圖乙所示．

（1）根據(jù)乙中圖線，計(jì)算得木塊運(yùn)動(dòng)的加速度a=1.0m/s²；
（2）已知當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度為g，為了測定動(dòng)摩擦因數(shù)μ，還必須測得一個(gè)量，小組的同學(xué)對(duì)此有不同的意見：
A．甲同學(xué)認(rèn)為需要再測得木塊的質(zhì)量
B．乙同學(xué)認(rèn)為需要再測得木板的長度
C．丙同學(xué)認(rèn)為需要再測得木板與水平面的夾角
你認(rèn)為正確的是C（填選項(xiàng)的字母）．

Answer 1

分析 （1）由于滑塊在斜面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間內(nèi)中點(diǎn)時(shí)刻的瞬時(shí)速度；根據(jù)加速度的定義式即可求出加速度
（2）以木塊為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律即可判斷所需要測量的物理量

解答 解：（1）根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間內(nèi)中點(diǎn)時(shí)刻的瞬時(shí)速度，
得0.4s末的速度為：v=$\frac{0.3-0.14}{0.4}$m/s=0.40m/s，
0.2s末的速度為：v′=$\frac{0.32-0.24}{0.4}$=0.2m/s，
則木塊的加速度為：a=$\frac{v-v′}{t}$=$\frac{0.4-0.2}{0.2}$=1.0m/s²．
（2）選取木塊為研究的對(duì)象，木塊沿斜面方向是受力：ma=mgsinθ-μmgcosθ
得：μ=$\frac{gsinθ-a}{gcosθ}$所以要測定摩擦因數(shù)，還需要測出斜面的傾角θ（或A點(diǎn)的高度等），故AB錯(cuò)誤，C正確；
故答案為：（1）1.0（2）C

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，以及會(huì)通過實(shí)驗(yàn)的原理得出動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式，從而確定所需測量的物理量