Question

16．圖示為某學(xué)習(xí)興趣小組“探究滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)”的實驗裝置，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，其一端與通過電磁打點計時器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接．打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz．
（1）通過實驗得到一條理想的紙帶，并通過紙帶上的點求得滑塊的加速度為a，若在球加速度的過程中所選的相鄰計數(shù)點間均有四個計時點，則相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.1s．
（2）為測量動摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測量的有CD．（填所選物理量前的字母）
A．滑塊運動的時間t       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
（3）滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=$\frac{{{m_3}g-（{m_2}+{m_3}）a}}{{{m_2}g}}$（用前面所測物理量的字母表示，重力加速度為g）．

Answer 1

分析 （1）每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點，則有5個時間間隔；
（2）根據(jù)牛頓第二定律有=ma，由此可知需要測量的物理量．
（3）根據(jù)牛頓第二定律的表達(dá)式，可以求出摩擦系數(shù)的表達(dá)式．

解答 解：（1）每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點，則有5個時間間隔，說明相鄰的計數(shù)點時間間隔為0.1s．
（2）設(shè)托盤和砝碼質(zhì)量為m₃，滑塊的質(zhì)量m₂ ，摩擦因數(shù)為μ，則摩擦力為：f=m₂gμ
根據(jù)牛頓第二定律有：m₃g-m₂gμ=（m₃+m₂）a，由此可知出根據(jù)逐差法求出的加速度之外，還需要測量托盤和砝碼質(zhì)量為m₃，滑塊的質(zhì)量m₂ ，故ABE錯誤，CD正確．
故選：CD． 
（3）根據(jù)牛頓第二定律有：m₃g-m₂gμ=（m₃+m₂）a，故解得：
μ=$\frac{{{m_3}g-（{m_2}+{m_3}）a}}{{{m_2}g}}$．
由于根據(jù)牛頓第二定律列方程的過程中，即考慮了木塊和木板之間的摩擦，沒有考慮細(xì)線和滑輪以及空氣阻力等，故導(dǎo)致摩擦因數(shù)的測量會偏大．
故答案為：（1）0.1；（2）CD；（3）$\frac{{{m_3}g-（{m_2}+{m_3}）a}}{{{m_2}g}}$．

點評 解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項，同時要熟練應(yīng)用所學(xué)基本規(guī)律解決實驗問題．