Question

8．某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲探究“滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)”他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖1所示的裝置，另外他們還找到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及所用的學(xué)生電源一臺(tái)、天平、刻度尺、導(dǎo)線、紙帶、鉤碼若干．

（1）小組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：用天平稱(chēng)量滑塊的質(zhì)量M=300g，將滑塊放在水平桌面上并連接上紙帶，用細(xì)線通過(guò)滑輪掛上兩個(gè)鉤碼（每個(gè)鉤碼質(zhì)量為100g），調(diào)整滑輪高度使拉滑塊的細(xì)線與桌面平行，讓鉤碼拉動(dòng)滑塊由靜止開(kāi)始加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況．實(shí)驗(yàn)紙帶的記錄如圖2所示，圖中前幾個(gè)點(diǎn)模糊，因此從A點(diǎn)開(kāi)始每打5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，若電源頻率為50赫茲，則物體運(yùn)動(dòng)的加速度為0.64m/s²，滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.56．（g=10m/s²  計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）．
（2）為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度，某同學(xué)對(duì)此實(shí)驗(yàn)提出以下建議：
①繩的質(zhì)量要輕
②在“輕質(zhì)繩”的前提下，繩子越長(zhǎng)越好
③實(shí)驗(yàn)時(shí)盡量保持拉動(dòng)滑塊的細(xì)線與桌面平行
④盡量保證鉤碼只沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，不要搖晃
以上建議中確實(shí)對(duì)提高準(zhǔn)確程度有作用的是①③④．（在答題卡上對(duì)應(yīng)區(qū)域填入選項(xiàng)前的編號(hào)）

Answer 1

分析 求物體的加速度可以使用圖象法，也可以使用逐差法；使用受力分析求出物體的摩擦力，然后再求摩擦因數(shù)．

解答 解：（1）x₄=32.01cm=0.3201m
x₃=23.06cm=0.2306m
x₂=14.73cm=0.1473m
x₁=7.05cm=0.0705m
使用逐差法求加速度為：a=$\frac{{x}_{4}+{x}_{3}-{x}_{2}-{x}_{1}}{4{T}^{2}}$=$\frac{0.3201+0.2306-0.1473-0.0705}{4×0．{1}^{2}}$m/s²=0.64m/s ²
對(duì)滑塊進(jìn)行受力分析，得：2mg-μMg=（M+m）a
代入數(shù)據(jù)，求得：μ=0.56
（2）①繩的質(zhì)量越小，對(duì)系統(tǒng)的加速度的影響越小，故①正確；
②繩子的長(zhǎng)度要適合，也不能太長(zhǎng)，故②錯(cuò)誤；
③實(shí)驗(yàn)時(shí)盡量保持拉動(dòng)滑塊的細(xì)線與桌面平行，使繩子的拉力全部用來(lái)提供加速度，可以有效減小實(shí)驗(yàn)的誤差，故③正確；
④鉤碼只沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，不要搖晃時(shí)，滑塊的運(yùn)動(dòng)也更加穩(wěn)定，故④正確
故答案為：（1）0.64，0.56；（2）①③④；

點(diǎn)評(píng) 該實(shí)驗(yàn)中，首先考查了紙帶上數(shù)據(jù)的處理，然后才是摩擦因數(shù)的計(jì)算．要注意逐差法是求解加速度的最佳方法．屬于中檔題目．