Question

物理小組在一次探究活動(dòng)中測量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)．實(shí)驗(yàn)裝置如右圖所示．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，其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50 Hz，開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，在紙帶上打出一系列小點(diǎn)．

(1)上圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a＝________(保留三位有效數(shù)字)．

(2)回答下列兩個(gè)問題：

①為測量動(dòng)摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測量的有________．(填入所選物理量前的字母)

A．木塊的長度l　　　　　                    B．木板的質(zhì)量m₁

C．滑塊的質(zhì)量m₂                                 D．托盤和砝碼的總質(zhì)量m₃

E．滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t

②測量①中所選定的物理量時(shí)需要的實(shí)驗(yàn)器材是________________________________________________________________________．

(3)滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝________(用所測物理量的字母表示，重力加速度為g)與真實(shí)值相比，測量的動(dòng)摩擦因數(shù)________(填“偏大”或“偏小”)．寫出支持你的看法的一個(gè)論據(jù)：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________.

Answer 1

解析：　(1)將題干圖中每段距離標(biāo)記為x₁，x₂…x₇，加速度可由逐差法計(jì)算a＝可得：a＝0.496 m/s².

(2)為測量動(dòng)摩擦因數(shù)，需計(jì)算壓力和摩擦力，壓力F_N＝m₂g，所以為確定壓力需測量滑塊質(zhì)量m₂，而摩擦力滿足F_T－F_f＝m₂a，又因?yàn)?i>m₃g－F_T＝m₃a，所以F_f＝m₃g－(m₂＋m₃)a，所以為確定摩擦力還需測量托盤和砝碼的總質(zhì)量m₃、m₂，m₃需用托盤天平測出，還需要的實(shí)驗(yàn)器材是托盤天平(帶砝碼)．

(3)由(2)中分析得：F_N＝m₂g　F_f＝m₃g－(m₂＋m₃)a，又F_f＝μF_N，故μ＝.由于紙帶與限位孔及滑輪處阻力的存在，所計(jì)算F_f值比真實(shí)值偏大．所以μ的測量值偏大．

答案：　(1)0.495m/s²～0.497m/s²　(2)①CD�、谕斜P天平(帶砝碼)　(3)　偏大　因?yàn)榧垘Ш痛螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器之間有摩擦．