Question

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖甲所示裝置測量木塊與水平桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在水平桌面左端紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連接在木塊上,木塊在細(xì)線的作用下拖著紙帶運(yùn)動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的部分紙帶如圖乙所示已知乙圖中紙帶右端連接木塊,A、B、C……I、J為計(jì)數(shù)點(diǎn)相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電源頻率為50Hz,取重力加速度g=10m/s2。

(1)下列實(shí)驗(yàn)操作或分析中正確的一項(xiàng)是_____。

A．實(shí)驗(yàn)中必須測出鉤碼釋放時(shí)離地的高度

B．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先釋放木塊再啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

C．實(shí)驗(yàn)中必須保證鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于木塊的質(zhì)量

D．鉤碼落地發(fā)生在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出E、F兩點(diǎn)的時(shí)刻之間

(2)用題中所給數(shù)據(jù)求木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)應(yīng)選取_____(選填"AE"或"F")段紙帶進(jìn)行計(jì)算,由此測得木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)u=_____(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

Answer 1

【答案】D AE 0.20

【解析】

(1)A、B、C項(xiàng)：實(shí)驗(yàn)是根據(jù)鉤碼落地后木塊在水平桌面上受摩擦力做勻減速直線運(yùn)動(dòng)求出動(dòng)摩擦因數(shù)，故無需測出鉤碼釋放時(shí)離地的高度，也不需要鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于木塊的質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確操作應(yīng)該是先啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，再釋放木塊，故A、B、C錯(cuò)誤；

D項(xiàng)：從紙帶打出的點(diǎn)跡可知AE段木塊做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，FJ段也做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，可知鉤碼是在打出E、F兩點(diǎn)時(shí)刻之間落地的，D項(xiàng)正確。

故選：D。

(2) 由于紙帶右端連接木塊，故木塊在摩擦力作用下做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)打出的是“AE”段紙帶；由AE段紙帶上打出的點(diǎn)跡間距離可知，勻減速運(yùn)動(dòng)的加速的大小為 ，T=0.1s，解得a=2.0m/s2，由牛頓第二定律可得μmg=ma，解得μ=0.20。