Question

9．如圖所示，NM是水平桌面，PM是一端帶有滑輪的長(zhǎng)木板，1、2是固定在木板上的兩個(gè)光電門(mén)．質(zhì)量為M的滑塊A上固定一很窄的遮光條，在質(zhì)量為m的重物B牽引下從木板的頂端由靜止滑下，光電門(mén)l、2記錄遮光時(shí)間分別為△t₁和△t₂，另外測(cè)得兩光電門(mén)間的距離為L(zhǎng)，遮光條的寬度為d（重力加速度為g）．    
（1）若用此裝置驗(yàn)證牛頓第二定律，且認(rèn)為滑塊A受到外力的合力等于B重物的重力，在平衡摩擦力外，還必須滿足B．
A．M＜m    B．M＞m
（2）若木板PM水平放置在桌面上，用此裝置測(cè)量滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，則動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式為$\frac{m}{M}$-$\frac{M+m}{M}$$•\frac{\frac{70higmk^{2}}{△{t}_{2}^{2}}-\frac{pg5zx8j^{2}}{△{t}_{1}^{2}}}{2gL}$（用題中測(cè)量的物理量的符表示）

Answer 1

分析 為了認(rèn)為A所受的外力合力等于B的重力，首先需要平衡摩擦力，其次是重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量．
根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度求出滑塊通過(guò)光電門(mén)1、2的瞬時(shí)速度，結(jié)合速度位移公式求出加速度．
根據(jù)牛頓第二定律知?jiǎng)幽Σ烈驍?shù)．

解答 解：（1）根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)整體有：a=$\frac{mg}{M+m}$，則繩子的拉力F=Ma=$\frac{Mmg}{M+m}$，當(dāng)M＞＞m，故選：B．
（2）滑塊通過(guò)光電門(mén)1的瞬時(shí)速度v₁=$\fracf0eyoma{△{t}_{1}}$，①
通過(guò)光電門(mén)2的瞬時(shí)速度v₂=$\fraca6iqo3p{△{t}_{2}}$，②
根據(jù)v₂²-v₁²=2aL，③
根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律知a=$\frac{mg-μMg}{M+m}$④
由①②③④知μ=$\frac{m}{M}$-$\frac{M+m}{M}$$•\frac{\frac{ni82uin^{2}}{△{t}_{2}^{2}}-\frac{guciy3n^{2}}{△{t}_{1}^{2}}}{2gL}$
故答案為：（1）B；（2）$\frac{m}{M}$-$\frac{M+m}{M}$$•\frac{\frac{lwk5io2^{2}}{△{t}_{2}^{2}}-\frac{xb6u6sx^{2}}{△{t}_{1}^{2}}}{2gL}$

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)中的兩個(gè)認(rèn)為：1、認(rèn)為繩子的拉力等于滑塊的合力，（前提需平衡摩擦力），2、認(rèn)為重物的拉力等于繩子的拉力，（前提是重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量）．注意受力分析結(jié)合牛頓第二定律列式求解．