Question

【題目】物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數．實 驗裝置如圖甲所示，一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，其一端與穿過電磁打點計時器的紙帶相連，另一端通過跨過 定滑輪的細線與托盤連接．打點計時器使用的交流電源的頻率為 50 Hz．開始實 驗時，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運動，在紙帶上打出一系列 點。圖乙給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分，從比較清晰的點跡起，在 紙帶上標出連續的 5 個計數點 A、B、C、D、E，每相鄰兩計數點間還有 4 個打 點（圖中未標出），測出各計數點到 A 點之間的距離如圖所示．請完成下列小題：

（1）根據圖中數據計算：（保留兩位有效數字）

①打 C 點時滑塊的速度的大小為_____m/s；

②滑塊的加速度 a=_____m/s2；

（2）為了測量動摩擦因數，下列物理量中還應測量的是_____．

A.木板的長度 L

B.木板的質量 m1

C.滑塊的質量m2

D.托盤和砝碼的總質量 m3

E.滑塊運動的時間 t

（3）不計打點計時器與紙帶間及細繩與滑輪間的阻力，則滑塊與木板間的動摩擦因數＝______用被測物理量的字母表示，重力加速度為 g）．

Answer 1

【答案】（1）0.54m/s；1.0m/s2（2）CD（3）

【解析】

（1）①根據勻變速直線運動規律知道C點的瞬時速度等于B點到D點的平均速度，有：
vC==0.54m/s
②每相鄰兩計數點間還有4個打點，說明相鄰的計數點時間間隔：T=0.1s，根據逐差法有：

（2）要測量動摩擦因數，由f=μFN 可知要求μ，需要知道摩擦力和壓力的大小，壓力就是滑塊的重力，所以需要知道滑塊的質量，摩擦力要根據鐵塊的運動來求得，滑塊做的是勻加速運動，拉滑塊運動的是托盤和砝碼，所以也要知道托盤和砝碼的質量，故ABE錯誤，CD正確．故選CD．
（3）以整個系統為研究對象，根據牛頓第二定律有：
m3g-f=（m2+m3）a ①
f=μm2g ②
聯立①②解得：．