Question

15．某同學(xué)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，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，其一端與穿過(guò)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，另一端通過(guò)跨過(guò)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50Hz．開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)，在托盤中放入適量砝碼，滑塊在托盤及砝碼帶動(dòng)下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所得紙帶的一部分如圖乙所示，圖中標(biāo)出了5個(gè)連續(xù)點(diǎn)之間的距離（單位：cm）．

（1）滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度a=0.13m/s²，打點(diǎn)C時(shí)滑塊的速度v=0.36m/s；（保留兩位小數(shù)）
（2）已知重力加速度大小為g，為求出動(dòng)摩擦因數(shù)，還需測(cè)量的物理量是BC（填正確答案標(biāo)號(hào)）
A．木板的質(zhì)量                       B．滑塊的質(zhì)量
C．托盤和砝碼的總質(zhì)量         D．滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．

Answer 1

分析 （1）利用逐差法△x=aT²可以求出物體的加速度大小，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過(guò)程中的平均速度大小可以求出某點(diǎn)的瞬時(shí)速度大�。�
（2）根據(jù)牛頓第二定律有=ma，由此可知需要測(cè)量的物理量．

解答 解：（1）電源頻率為50Hz，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)，則計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔：t=0.02×5=0.1s，
由勻變速運(yùn)動(dòng)的推論△x=aT²可知加速度為：a=$\frac{{x}_{3}+{x}_{4}-{x}_{1}-{x}_{2}}{4{T}^{2}}$=$\frac{3.78+3.65-3.52-3.39}{4×0．{1}^{2}}×1{0}^{-2}$=0.13  m/s²；
C點(diǎn)的速度等于BD之間的平均速度，所以：${v}_{c}=\frac{{x}_{BD}}{2T}=\frac{（3.65+3.52）×1{0}^{-2}}{2×0.1}≈0.36$m/s
（2）以系統(tǒng)為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得：
m₁g-f=（m₂+m₁）a，滑動(dòng)摩擦力：f=μm₂g，
解得：μ=$\frac{{m}_{1}g-（{m}_{2}+{m}_{1}）a}{{m}_{2}g}$，要測(cè)動(dòng)摩擦因數(shù)μ，需要測(cè)出：滑塊的質(zhì)量m₂ 與托盤和砝碼的總質(zhì)量m₁，
故選：BC
故答案為：（1）0.13；0.36；（2）BC

點(diǎn)評(píng) 解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)，同時(shí)要熟練應(yīng)用所學(xué)基本規(guī)律解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題．