Question

【題目】物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)．實(shí)驗(yàn)裝置如圖1，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接．打點(diǎn)計(jì)時器使用的交流電源的頻率為50Hz．開始實(shí)驗(yàn)時，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運(yùn)動，在紙帶上打出一系列小點(diǎn)．

（1）圖2給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個打點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖2．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a=_____（保留三位有效數(shù)字）．

（2）為測量動摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測量的有_____．

A．木板的長度l B．木板的質(zhì)量m1

C．滑塊的質(zhì)量m2 D．托盤和砝碼的總質(zhì)量m3 E．滑塊運(yùn)動的時間

（3）滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=_____（用被測物理量的字母表示，重力加速度為g）．與真實(shí)值相比，測量的動摩擦因數(shù)_____（填“偏大”或“偏小”）．寫出支持你的看法的一個論據(jù)：_____．

Answer 1

【答案】 0.496m/s2 CD 偏大 沒有考慮打點(diǎn)計(jì)時器給紙帶的阻力、細(xì)線和滑輪間、以及空氣等阻力

【解析】（1）由勻變速運(yùn)動的推論可知， ， ，故加速度，代入數(shù)據(jù)解得．

（2）①以系統(tǒng)為研究對象，由牛頓第二定律得，滑動摩擦力，解得，

要測動摩擦因數(shù)μ，需要測出：滑塊的質(zhì)量m2 與托盤和砝碼的總質(zhì)量m3，故選：CD；

（3）由（2）可知，動摩擦因數(shù)的表達(dá)式為，由牛頓第二定律列方程的過程中，考慮了木塊和木板之間的摩擦，但沒有考慮打點(diǎn)計(jì)時器給紙帶的阻力、細(xì)線和滑輪間、以及空氣等阻力，因此導(dǎo)致摩擦因數(shù)的測量值偏大．