Question

【題目】（8分）某同學設計了如圖所示的裝置，來測定滑塊和軌道間的動摩擦因數μ。給定的實驗器材有米尺、秒表、輕繩、輕滑輪、軌道、滑塊、托盤和砝碼等。滑塊和托盤上分別放有若干砝碼，滑塊質量為M，滑塊上砝碼總質量為m′，托盤和盤中砝碼的總質量為m。實驗中，滑塊在水平軌道上從A到B做初速為零的勻加速直線運動，重力加速度g取10m／s2。

①若利用上述實驗器材和公式可以測量滑塊在A、B間運動時的加速度。請你在給定的方框中設計一個記錄兩個物理量數據的表格，記錄次數為5次。在表格中標明要測量的兩個物理量。

②根據牛頓運動定律得到a與m的關系為：

當上式中的（）保持不變時，a是m的一次函數。該同學想通過多次改變m，測出相應的a值，并利用上式來計算。為了保證實驗中（）不變，在改變m時，應將從托盤中取出的砝碼置于 。

③實驗得到a與m的關系如圖所示， 由此可知μ= （取兩位有效數字）

Answer 1

【答案】①記錄數據的表格如圖所示。②滑塊；③0.21~0.25。

【解析】試題分析：①這兩個物理量分別是位移s和時間t，表格中記錄的原始數據，故如表所示；②要使（）不變，應將砝碼從砝碼盤中取出放入滑塊中；③在圖線上找到兩個點，一個是當a=0.35m/s2時，m=6.7kg，另一個是當a=0.15m/s2時，m=6.2kg，將兩組數據代入到原公式中，并且將公式先變形一下為：（a+μg）[M+（m′+m）]=(1+μ)gm，代入后將兩式相除，即可將[M+（m′+m）]與(1+μ)約掉，從而計算出μ=0.23。