Question

13．某實(shí)驗(yàn)小組用如圖裝置測(cè)量木塊和長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，將一端裝有定滑輪的長(zhǎng)木板固定在桌面上，在長(zhǎng)木板的另一端安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，選取適當(dāng)長(zhǎng)度的細(xì)線將木塊和鉤碼連接起來．將木塊靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器后固定在木塊后面．接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，放開木塊，鉤碼觸地后，木塊繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)一段距離后停住．?dāng)嚅_電源，取下紙帶．利用木塊減速運(yùn)動(dòng)階段紙帶上的數(shù)據(jù)計(jì)算木塊和長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，回答以下問題：
（1）如果測(cè)得木塊減速運(yùn)動(dòng)階段的加速度大小為a，當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度為g，則木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)可表示為μ=$\frac{a}{g}$．
（2）下列條件必需滿足的是C．
A．木塊的質(zhì)量M與鉤碼的質(zhì)量m，須滿足M＞＞m
B．墊高木板裝有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端，以平衡摩擦力
C．調(diào)節(jié)木板，使木板的上表面水平
D．調(diào)節(jié)定滑輪的高度，使滑輪與木塊之間的細(xì)線水平
（3）實(shí)驗(yàn)中忽略了紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦，這樣導(dǎo)致μ的測(cè)量值比真實(shí)值偏大（填“偏大”或“偏小”）

Answer 1

分析 （1）減速階段摩擦力完全提供做減速運(yùn)動(dòng)的力，根據(jù)牛頓第二定律求得摩擦因數(shù)；
（2）明確滑動(dòng)摩擦力f=μF_N=μmg即可逐一判斷；
（3）測(cè)量值由于忽略了紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦，根據(jù)牛頓第二定律即可判斷

解答 解：（1）木塊減速運(yùn)動(dòng)是，根據(jù)牛頓第二定律可知μmg=ma
解得$μ=\frac{a}{g}$
（2）A、木塊最減速運(yùn)動(dòng)，與木塊的質(zhì)量無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；
B、墊高木板裝有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端，以平衡摩擦力，木塊無(wú)法做減速運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；
C、利用減速階段求摩擦因數(shù)，木塊的重力完全等于木塊與木板間的彈力，故要求木板水平，故C正確
D、減速階段為鉤碼落地后的運(yùn)動(dòng)，此時(shí)細(xì)繩無(wú)拉力，故D錯(cuò)誤；
故選：C
（3）測(cè)量值考慮了忽略了紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦，即μ_真mg+f=ma，解得$μ=\frac{ma-f}{mg}=a-\frac{f}{mg}$，故測(cè)量值比真實(shí)值偏大
故答案為：（1）$\frac{a}{g}$，（2）C，（3）偏大

點(diǎn)評(píng) 解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)，同時(shí)要熟練應(yīng)用所學(xué)基本規(guī)律解決實(shí)驗(yàn)問題．