Question

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖1所示的裝置來測(cè)定滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，其中A為滑塊，B和C是質(zhì)量可調(diào)的砝碼，不計(jì)繩和滑輪的質(zhì)量及它們之間的摩擦．實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)在砝碼總質(zhì)量（m+m′=m0）保持不變的條件下，改變m和m′的大小，測(cè)出不同m下系統(tǒng)的加速度，然后通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析就可求出滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)．

（1）該同學(xué)手中有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、10個(gè)質(zhì)量均為100克的砝碼、滑塊、一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板、細(xì)線，為了完成本實(shí)驗(yàn)，得到所要測(cè)量的物理量，還應(yīng)有 ．
A.秒表
B.毫米刻度尺
C.天平
D.低壓交流電源
（2）實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)得到一條較為理想的紙帶，如圖2所示，從清晰的O點(diǎn)開始，每隔4個(gè)點(diǎn)取一計(jì)數(shù)點(diǎn)（中間4個(gè)點(diǎn)沒畫出），分別記為A、B、C、D、E、F，各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為OA=1.61cm，OB=4.02cm，OC=7.26cm，OD=11.30cm，OE=16.14cm，OF=21.80cm，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器頻率為50Hz，則由此紙帶可得到打E點(diǎn)時(shí)滑塊的速度v=m/s，此次實(shí)驗(yàn)滑塊的加速度a=m/s2 ． （結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）
（3）在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中，該同學(xué)以m為橫軸，以系統(tǒng)的加速度a為縱軸，繪制了如圖3所示的實(shí)驗(yàn)圖線，結(jié)合本實(shí)驗(yàn)可知滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ= ． （g取10m/s2）

Answer 1

【答案】
（1）B,D
（2）0.52,0.81
（3）0.3
【解析】解：（1）A、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通過打點(diǎn)即可知道時(shí)間，故不需要秒表，A不符合題意．

B、實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量?jī)牲c(diǎn)之間的距離，故需要毫米刻度尺和，B符合題意．

C、本實(shí)驗(yàn)中可以不測(cè)滑塊的質(zhì)量，而且砝碼的質(zhì)量已知，故天平可以不選，C不符合題意．

D、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器要用到低壓交流電源，D符合題意．

所以答案是：BD；
（2）每隔4個(gè)點(diǎn)取一計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間時(shí)間間隔為0.1s，故用平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度：

vD= = ×10﹣2m/s=0.44m/s

同理可求，

vC= = ×10﹣2m/s=0.36m/s

由勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律得：

vD=

所以：

vE=2vD﹣vC=0.88﹣0.36m/s=0.52m/s

由△x=at2可得：

a= = =0.81m/s2

⑶對(duì)ABC系統(tǒng)應(yīng)用牛頓第二定律可得：

a= =

所以，a﹣m圖象中，縱軸的截距為﹣μg，

故﹣μg=﹣3，

解得：μ=0.3

所以答案是：（1）BD；（2）0.52；0.81；（3）0.3．

【考點(diǎn)精析】關(guān)于本題考查的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度、位移、時(shí)間的關(guān)系和勻變速運(yùn)動(dòng)中的平均速度，需要了解速度公式：V=V0+at；位移公式：s=v0t+1/2at2；速度位移公式：vt2-v02=2as；以上各式均為矢量式，應(yīng)用時(shí)應(yīng)規(guī)定正方向，然后把矢量化為代數(shù)量求解，通常選初速度方向?yàn)檎�方向，凡是跟正方向一致的取�?”值，跟正方向相反的取“-”值；平均速度：V=V0+Vt才能得出正確答案．