Question

物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)．實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在斜面上．滑塊拖著穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶從斜面上滑下．圖乙是打出的紙帶一段．
（1）已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz，選A、B、C…等7個(gè)點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)，且各計(jì)數(shù)點(diǎn)間均有一個(gè)沒(méi)有畫(huà)出，如圖乙所示．滑塊下滑的加速度a=

3.00

m/s²．
（2）為測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測(cè)量的有

AB

．（填入所選物理量前的字母）
A．木板的長(zhǎng)度L        
B．木板的末端被墊起的高度h
C．木板的質(zhì)量m₁
D．滑塊的質(zhì)量m₂
E．滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t
（3）測(cè)量（2）中所選定的物理量需要的實(shí)驗(yàn)器材是

刻度尺

．
（4）滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=

gh-aL

g L2-h2

（用被測(cè)量物理量的字母表示，重力加速度為g）．與真實(shí)值相比，測(cè)量的動(dòng)摩擦因數(shù)

偏大

（填“偏大”或“偏小”），寫(xiě)出支持你的看法的一個(gè)論據(jù)：

沒(méi)有考慮紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦和空氣阻力等因素．

．

Answer 1

分析：由△s=aT²可求加速度，對(duì)物體受力分析，求合力由牛頓第二定律得摩擦力，由f=μN(yùn)得μ，夾角由斜面的高、長(zhǎng)求出，誤差分析，由于加速度偏小，摩擦因數(shù)偏大．

解答：解：（1）由△s=aT²得：
a=

0.0671+0.0721+0.0770-0.0529-0.0576-0.0625

9×0.042

=3.00m/s²
（2）對(duì)物體受力分析求合力時(shí)，用到斜面的傾角，可由斜面的高、長(zhǎng)表示斜面傾角正弦，故還應(yīng)測(cè)量的有木板的長(zhǎng)度L和木板的末端被墊起的高度h；
故選：AB．
（3）測(cè)量（2）中所選定的物理量需要刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度．
（4）由牛頓第二定律、摩擦力公式，得：
mgsinθ-μmgcosθ=ma
其中：sinθ=

h

L

，cosθ=

L2-h2

L

解得：μ=

gh-aL

g L2-h2

；
由于紙帶與限位孔間的摩擦力或空氣阻力，使求得的加速度偏小，導(dǎo)致摩擦力偏大，摩擦因數(shù)偏大．
處理紙帶數(shù)據(jù)時(shí)忽略了紙帶與限位孔間的．摩擦力或忽略空氣阻力．
故答案為：
（1）3.00；
（2）AB；
（3）刻度尺；
（4）

gh-aL

g L2-h2

，偏大，沒(méi)有考慮紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦和空氣阻力等因素．

點(diǎn)評(píng)：本題要能夠通過(guò)紙帶求解加速度，難點(diǎn)是根據(jù)牛頓第二定律求解出動(dòng)摩擦因素的表達(dá)式進(jìn)行分析．