Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的裝置測(cè)量木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，提供的器材有∶帶定滑輪的長(zhǎng)木板，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，交流電源，木塊，紙帶，米尺，8個(gè)質(zhì)量均為20g的鉤碼以及細(xì)線等。實(shí)驗(yàn)操作過程如下∶

A．長(zhǎng)木板置于水平桌面上，帶定滑輪的一端伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上并與電源連接，紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并與木塊相連，細(xì)線一端與木塊相連，另一端跨過定滑輪掛上鉤碼，其余鉤碼都疊放在木塊上；

B．使木塊靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，接通電源，釋放木塊，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，記下懸掛鉤碼的個(gè)數(shù)n；

C．將木塊上的鉤碼逐個(gè)移到懸掛鉤碼端，更換紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)操作B；

D．測(cè)出每條紙帶對(duì)應(yīng)木塊運(yùn)動(dòng)的加速度a，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表乙所示。

(1)實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，必須調(diào)節(jié)滑輪高度，保證______________。

(2)根據(jù)表乙數(shù)據(jù)，在圖丙中作出a-n圖像_____；圖線得到μ=_____（g=9.8m/s2），還可求的物理量是________（只需填寫物理量名稱）。

Answer 1

【答案】細(xì)線與木板表面平行 見解析 0.31（0.29~0.33均正確） 木塊的質(zhì)量

【解析】

(1)[1]小車的加速度是繩子的拉力和摩擦力的合力所產(chǎn)生的，所以實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，必須調(diào)節(jié)滑輪高度，保證細(xì)線與木板表面保持平行。

(2) [2]根據(jù)圖乙表格提供的數(shù)據(jù)，描點(diǎn)，連線可得a-n圖像如圖所示

[3]設(shè)鉤碼的質(zhì)量為m，對(duì)木塊與鉤碼組成的系統(tǒng)，由牛頓第二定律得

nmg- [（8-n）mg+m木g]=（8m+m木）a

求得系統(tǒng)加速度的表達(dá)式為

由a—n圖象得：n=0時(shí)，，所以。

[4]由a-n圖象還可求得其斜率，由于鉤碼質(zhì)量已知，故而還可以求出木塊質(zhì)量。