Question

某物理研究性學(xué)習(xí)小組在探究活動中測量滑塊與木塊之間的動摩擦因數(shù)，實驗裝置如圖所示，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，其一端與電磁打點計時器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接，打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz，實驗時，在托盤中放入適量砝碼，滑塊做勻加速直線運動，在紙帶上打出一系列小點．
（1）為測量動摩擦因數(shù)，除通過紙帶得出物體運動的加速度a外，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．木板的長度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
（2）滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=

 

（用被測物理量的字母表示，重力加速度為g）．與真實值相比，測量的動摩擦因數(shù)

 

（填“偏大”或“偏小”）．

Answer 1

分析：對整體受力分析可知，受摩擦力，托盤和砝碼的重力，由牛頓第二定律可得摩擦因數(shù)表達(dá)式，進(jìn)而可知需要測量的量．
由于實際還存在空氣阻力，故本實驗方案的到的摩擦因數(shù)偏大．

解答：解：（1）設(shè)滑塊的質(zhì)量為m₂，托盤和砝碼的總質(zhì)量為m₃整體受力分析知受摩擦力，托盤和砝碼的重力，由牛頓第二定律可得：
m₃g-μm₂g=（m₂+m₃）a
解得：
μ=

m3g-(m3+m2)a

m2g

故需要測量的物理量還有：滑塊的質(zhì)量為m₂，托盤和砝碼的總質(zhì)量為m₃．
故選：CD
（2）摩擦因數(shù)表達(dá)式為：μ=

m3g-(m3+m2)a

m2g

由于實際還存在空氣阻力，設(shè)空氣阻力為f，摩擦因數(shù)實際表達(dá)式應(yīng)該是：μ=

m3g-f-(m3+m2)a

m2g

．
故本實驗方案的到的摩擦因數(shù)偏大．
故答案為：（1）CD．（2）

m3g-(m3+m2)a

m2g

；偏大．

點評：本題主要是弄清實驗的原理，由此才能列式，進(jìn)而確定需要求的量．