Question

6．為了測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，采用如圖所示裝置：表面粗糙的木板固定在水平桌面上，左端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，一端通過(guò)跨過(guò)定滑輪的細(xì)線(xiàn)與托盤(pán)連接，另一端與穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連．實(shí)驗(yàn)中保持木板水平且細(xì)線(xiàn)平行于木板，在托盤(pán)中放入適量砝碼后，滑塊做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，紙帶上打出一系列的點(diǎn)．利用紙帶測(cè)得滑塊加速度為a，并已知重力加速度為g．
（1）若要測(cè)出動(dòng)摩擦因數(shù)，還應(yīng)測(cè)量的物理量有CD（填入正確選項(xiàng)前的字母）
A．木板的長(zhǎng)度L    B．木板的質(zhì)量m₁    C．滑塊的質(zhì)量m₂    D．托盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量m₃   
E．滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t
（2）滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式：μ=$\frac{{m}_{3}g-（{m}_{2}+{m}_{3}）a}{{m}_{2}g}$（用題干中已知量和（1）中所測(cè)物理量的符號(hào)表示）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)牛頓第二定律有=ma，由此可知需要測(cè)量的物理量．
（2）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）以系統(tǒng)為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得：
m₃g-f=（m₂+m₃）a，滑動(dòng)摩擦力：f=m₂gμ，
解得：μ=$\frac{{m}_{3}g-（{m}_{2}+{m}_{3}）a}{{m}_{2}g}$，
要測(cè)動(dòng)摩擦因數(shù)μ，需要測(cè)出：滑塊的質(zhì)量m₂ 與托盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量m₃，
（2）由（1）可知，動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式為：μ=$\frac{{m}_{3}g-（{m}_{2}+{m}_{3}）a}{{m}_{2}g}$；
故答案為：（1）CD；（2）$\frac{{m}_{3}g-（{m}_{2}+{m}_{3}）a}{{m}_{2}g}$．

點(diǎn)評(píng) 解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)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(wèn)題．