Question

15．某同學在一次探究活動中“測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)”．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50Hz．開始實驗時，在托盤中放入適量砝碼，滑塊在托盤及砝碼帶動下運動過程中所得紙帶的一部分如圖乙所示，圖中標出了5個連續(xù)點之間的距離（單位：cm）．

（1）滑塊運動的加速度a=0.13m/s²，打點C時滑塊的速度v=0.36m/s；（保留兩位小數(shù)）
（2）已知重力加速度大小為g，為求出動摩擦因數(shù)，還需測量的物理量是BC（填正確答案標號）
A．木板的質量                       B．滑塊的質量
C．托盤和砝碼的總質量         D．滑塊運動的時間．

Answer 1

分析 （1）利用逐差法△x=aT²可以求出物體的加速度大小，根據(jù)勻變速直線運動中某點的瞬時速度等于該過程中的平均速度大小可以求出某點的瞬時速度大�。�
（2）根據(jù)牛頓第二定律有=ma，由此可知需要測量的物理量．

解答 解：（1）電源頻率為50Hz，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個計時點，則計數(shù)點間的時間間隔：t=0.02×5=0.1s，
由勻變速運動的推論△x=aT²可知加速度為：a=$\frac{{x}_{3}+{x}_{4}-{x}_{1}-{x}_{2}}{4{T}^{2}}$=$\frac{3.78+3.65-3.52-3.39}{4×0．{1}^{2}}×1{0}^{-2}$=0.13  m/s²；
C點的速度等于BD之間的平均速度，所以：${v}_{c}=\frac{{x}_{BD}}{2T}=\frac{（3.65+3.52）×1{0}^{-2}}{2×0.1}≈0.36$m/s
（2）以系統(tǒng)為研究對象，由牛頓第二定律得：
m₁g-f=（m₂+m₁）a，滑動摩擦力：f=μm₂g，
解得：μ=$\frac{{m}_{1}g-（{m}_{2}+{m}_{1}）a}{{m}_{2}g}$，要測動摩擦因數(shù)μ，需要測出：滑塊的質量m₂ 與托盤和砝碼的總質量m₁，
故選：BC
故答案為：（1）0.13；0.36；（2）BC

點評 解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項，同時要熟練應用所學基本規(guī)律解決實驗問題．