Question

2．測(cè)定木塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)時(shí)，采用如圖1所示的裝置，圖中長(zhǎng)木板水平固定．

（1）實(shí)驗(yàn)過程中，電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)接在交流（選填“直流”或“交流”）電源上，調(diào)整定滑輪高度，使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行．
（2）已知重力加速度為g，測(cè)得木塊的質(zhì)量為M，砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m，木塊的加速度為a，則木塊與長(zhǎng)木塊間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=$\frac{mg-（M+m）a}{Mg}$．（用題中所給物理量符號(hào)表示）
（3）如圖2所示為木塊在水平木板上帶動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫出，從紙帶上測(cè)出x₁=3.18cm，x₂=4.52cm，x₅=8.42cm，x₆=9.70cm．則木塊加速度大小a=1.30m/s²．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電源；為使木塊受到的拉力等于細(xì)線的拉力，應(yīng)使細(xì)線平行于木板；
（2）對(duì)木塊、砝碼盤和砝碼進(jìn)行受力分析，運(yùn)用牛頓第二定律求出木塊與長(zhǎng)木板間動(dòng)摩擦因數(shù)．
（3）利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的加速度．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)過程中，電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)接在交流電源上；實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)整定滑輪高度，使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行．
（2）對(duì)木塊、砝碼盤和砝碼組成的系統(tǒng)，由牛頓第二定律得：mg-μMg=（M+m）a，
解得：μ=$\frac{mg-（M+m）a}{Mg}$；
（3）相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s，
根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：△x=at²，a=$\frac{{x}_{5}-{x}_{1}+{x}_{6}-{x}_{2}}{8{t}^{2}}$=$\frac{0.0842-0.0318+0.0970-0.0452}{8×0．{1}^{2}}$≈1.30m/s²．
故答案為：（1）交流；細(xì)線與長(zhǎng)木板平行；（2）$\frac{mg-（M+m）a}{Mg}$；（3）1.30．

點(diǎn)評(píng) 要知道打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的結(jié)構(gòu)、工作原理、使用注意事項(xiàng)，正確選擇研究對(duì)象，應(yīng)用牛頓第二定律即可求出動(dòng)摩擦因數(shù)；要掌握應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論求加速度的方法．