Question

【題目】為測量木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，將木板傾斜，木塊以不同的初速度沿木板向上滑到最高點(diǎn)后再返回，用光電門測量木塊來回的速度，用刻度尺測量物塊經(jīng)過光電門后向上運(yùn)動(dòng)的最大距離，為確定木塊向上運(yùn)動(dòng)的最大高度，讓木塊推動(dòng)輕質(zhì)卡到最高點(diǎn)，記錄這個(gè)位置，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。

(1)本實(shí)驗(yàn)中，下列操作合理的是________。

A．實(shí)驗(yàn)前將輕質(zhì)卡置于光電門附近

B．為了實(shí)驗(yàn)成功，木板的傾角必須大于某一值

C．遮光條的寬度應(yīng)適當(dāng)小些

(2)用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度，如圖乙所示讀數(shù)為________mm。

(3)改變木塊的初速度，測量出它向上運(yùn)動(dòng)的最大距離x與木塊來回經(jīng)過光電門時(shí)速度的平方差，在坐標(biāo)紙上以縱坐標(biāo)為，橫坐標(biāo)為x作出圖象，已知圖線的斜率為k,木板傾角的余弦值為cosθ，重力加速度為g，則木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為________。

(4)由于輕質(zhì)卡的影響，使得測量的結(jié)果________(選填“偏大”或“偏小”)。

Answer 1

【答案】 BC 29.8 偏大

【解析】（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)輕質(zhì)卡應(yīng)與木塊一起向上運(yùn)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)前將輕質(zhì)卡與木塊靠在一起，故A錯(cuò)誤；當(dāng)木板傾角大于某一值時(shí)，木塊重力沿斜面向下的分力大于最大靜摩擦力，木塊到達(dá)最高點(diǎn)后可以反向下滑，否則木塊到達(dá)最高點(diǎn)后將靜止，實(shí)驗(yàn)不能成功，為了實(shí)驗(yàn)成功，木塊的傾角必須大于某一值，故B正確；遮光條寬度與時(shí)間的比值是木塊的平均速度，可以認(rèn)為是木塊通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度，遮光條寬度越小，平均速度越接近瞬時(shí)速度，實(shí)驗(yàn)誤差越小，因此遮光條的寬度應(yīng)盡量小些，故C正確，故選BC.（2）主尺讀數(shù)為，游標(biāo)尺讀數(shù)為，故測量結(jié)果為： ．（3）由牛頓第二定律得：木塊上滑時(shí)有，解得，根據(jù)速度位移公式有： ；木塊下滑時(shí)： ，解得，根據(jù)速度位移公式有： ，故，即圖象的斜率為k，故，解得： ；（4）由于輕質(zhì)卡與木板間存在摩擦力，所測摩擦力實(shí)際是木塊與輕質(zhì)卡受到的摩擦力的合力，由于輕質(zhì)卡所受摩擦力影響，所測動(dòng)摩擦因數(shù)偏大．