Question

4．有位同學設計了一個實驗，用下列實驗裝置研究物體與平臺接觸表面間的動摩擦因數(shù)，實驗方案設計如圖1所示，實驗結果保留小數(shù)點2位，g=10m/s²

（1）如圖3所示是某一次實驗中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.1s．測得O到A、B、C的距離分別為3.38cm、8.89cm和16.55cm．小車在運動過程中的加速度為2.14m/s²． 
（2）已知小車質(zhì)量為400g，每個鉤碼的質(zhì)量為10g．小車在外力作用下運動，經(jīng)過反復實驗并記錄鉤碼個數(shù)以及相對應物體運動的紙帶加速度如表：

n	5	6	7	8	9	10
a	0.15	0.41	0.65	0.92	1.15	1.39

根據(jù)如表在坐標紙（圖2）中畫出a-n的圖象，并求出物體與平臺間的動摩擦因數(shù)為0.3．

Answer 1

分析 （1）已知三段相臨相等時間內(nèi)的位移，根據(jù)△x=aT²可求得小車的加速度；
（2）由表中數(shù)據(jù)可得出對應的圖象，根據(jù)公式結合圖象可求得物體與平臺間的動摩擦因數(shù)．

解答 解：（1）由△x=aT²可得：
a=$\frac{BC-OA}{2{T}^{2}}$=$\frac{（16.55-8.89）-3.38}{2{T}^{2}}$×10^-2=2.14m/s²；
（2）由表中數(shù)據(jù)利用描點法可得出對應的圖象如圖所示；
由牛頓第二定律可知F-f=ma
故圖象與縱坐標的交點為摩擦力，故摩擦力大小為1.2N；
由滑動摩擦力公式可得：
μ=$\frac{f}{mg}$=$\frac{1.2}{0.4×10}$=0.3；
故答案為：2.14；0.3．

點評 本題根據(jù)牛頓第二定律實驗改造成求動摩擦因數(shù)的實驗，要求能正確分析實驗原理，結合所學物理規(guī)律求解動摩擦因數(shù)．