Question

某同學(xué)設(shè)計(jì)了如題圖所示的裝置，利用米尺、秒表、輕繩、輕滑輪、軌道、滑塊、托盤和砝碼等器材來(lái)測(cè)定滑塊和軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ．滑塊和托盤上分別放有若干砝碼，滑塊質(zhì)量為M，滑塊上砝碼總質(zhì)量為m′，托盤和盤中砝碼的總質(zhì)量為m，實(shí)驗(yàn)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(yùn)動(dòng)，重力加速度g取10m/s²．
（1）為測(cè)量滑塊的加速度a，須測(cè)出它在 AB間運(yùn)動(dòng)的

位移S

與

時(shí)間t

，計(jì)算a的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式是

a=

2S

T2

；
（2）根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律得到a與m的關(guān)系為a=

(1+μ)g

M+(m′+m)

m-μg，他想通過(guò)多次改變m，測(cè)出相應(yīng)的a值，并利用上式來(lái)計(jì)算μ．若要求a是m的一次函數(shù)，必須使上式中的

m′+m

 保持不變，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)將從托盤中取出的砝碼置于

滑塊上

．

Answer 1

分析：根據(jù)初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)位移時(shí)間公式找出求解加速度要測(cè)量的物理量；要作出直線圖，必須保證斜率一定．

解答：解：（1）滑塊在水平軌道上從A到B做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)s=

1

2

at² 得a=

2S

T2

，所以需要測(cè)量的是位移s和時(shí)間t．
（2）若要求a是m的一次函數(shù)，必須使a=

(1+μ)g

M+(m′+m)

m-μg中的

(1+μ)g

M+(m′+m)

保持不變，即m′+m保持不變，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)將從托盤中取出的砝碼置滑塊上；
故答案為：（1）位移S，時(shí)間t，a=

2S

T2

；（2）m′+m，滑塊上．

點(diǎn)評(píng)：通過(guò)作出兩個(gè)量的圖象，然后由圖象去尋求未知量與已知量的關(guān)系；運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)和物理量之間關(guān)系式結(jié)合起來(lái)求解．