Question

7．現(xiàn)在需要測量物塊與長木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，備有如下器材：兩個(gè)相同的物塊A、B，兩個(gè)帶有固定裝置的光滑小滑輪，卡子若干，一把鑷子，一個(gè)黑板擦，幾條長輕質(zhì)細(xì)線，兩個(gè)小盤．小丁和曉平兩個(gè)同學(xué)配合進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：首先把木板固定在水平桌面上，把兩小滑輪固定在木板的左端，把兩個(gè)物塊A和B（平行木板左邊緣、AB距離較近）放到木板的右端，用細(xì)線把物塊和小盤通過小滑輪連接，通過調(diào)整小滑輪的高度使木板上方的細(xì)線水平，在物塊A和B右端固定好長細(xì)線；曉平同學(xué)用黑板擦按住兩個(gè)物塊A、B，小丁同學(xué)在兩個(gè)小盤里放上不同個(gè)數(shù)的砝碼，然后曉平同學(xué)抬起黑板擦，兩個(gè)物塊同時(shí)運(yùn)動(dòng)起來，當(dāng)運(yùn)動(dòng)較快的物塊接近木板左端時(shí)按下黑板擦，兩個(gè)物塊同時(shí)停下來．
（1）為完成此實(shí)驗(yàn)，還需要如下器材中的BD；
A．秒表  B．刻度尺  C．彈簧測力計(jì)  D．天平
（2）曉平和小丁同學(xué)共同測量出A和B在木板上的位移，分別記作x_A和x_B，物塊的質(zhì)量為m，物塊A和對應(yīng)小盤里鉤碼、小盤總質(zhì)量的和為2m，物塊B和對應(yīng)小盤里鉤碼、小盤的總質(zhì)量的和為3m，根據(jù)這些量能否求出物塊和木板之間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ能（填“能”或“否”），若不能，寫出還須測量的物理量，若能，請你寫出動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式μ=$\frac{2{x}_{A}-{x}_{B}}{{x}_{A}-{x}_{B}}$；
（3）若細(xì)線與木板上表面平行，而木板左端比右端略低，則測量的動(dòng)摩擦因數(shù)比真實(shí)值偏�。ㄟx填“偏大”、“偏小”、“不變”）．

Answer 1

分析 （1）需要刻度尺測量距離，需要天平測量物體質(zhì)量；
（2）對滑塊、鉤碼分別運(yùn)用牛頓第二定律列式求解出加速度表達(dá)式，然后結(jié)合位移時(shí)間關(guān)系公式列式求解；
（3）若細(xì)線與木板上表面平行，而木板左端比右端略低，如何重力的下滑分力和摩擦力平衡，動(dòng)摩擦因素的測量值為零．

解答 解：（1）需要天平測量物體質(zhì)量m；需要刻度尺測量物體的位移；不需要測量拉力和時(shí)間；
故選：BD；
（2）根據(jù)這些量能求出物塊和木板之間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)；
兩個(gè)物體均做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系公式，有：$\frac{{x}_{A}}{{x}_{B}}$=$\frac{{a}_{A}}{{a}_{B}}$
對鉤碼和物體整體，根據(jù)牛頓第二定律，有：
對物體A和鉤碼：mg-μmg=ma_A
對物體B和鉤碼：2mg-μmg=ma_B
聯(lián)立解得：
$\frac{{x}_{A}}{{x}_{B}}$=$\frac{g（1-μ）}{g（2-μ）}$
故：μ=$\frac{2{x}_{A}-{x}_{B}}{{x}_{A}-{x}_{B}}$
（3）若細(xì)線與木板上表面平行，而木板左端比右端略低，如何重力的下滑分力和摩擦力平衡，即平衡摩擦力，說明動(dòng)摩擦因素的測量值為零，即減小了；
故即使沒有恰好平衡摩擦力，動(dòng)摩擦因素的測量值也是減小的；
故答案為：（1）BD；（2）能，μ=$\frac{2{x}_{A}-{x}_{B}}{{x}_{A}-{x}_{B}}$；（3）偏�。�

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵是明確測量原理，根據(jù)牛頓第二定律列式求解出動(dòng)摩擦因素的表達(dá)式分析，第三問聯(lián)系平衡摩擦力考慮，不難．