Question

為測定木塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)，小亮設計了如圖所示的裝置進行實驗．

實驗中，當木塊A位于水平桌面上的O點時，重物B剛好接觸地面．將木塊A拉到P點，待重物B穩(wěn)定后由靜止釋放木塊A，木塊A最終滑到Q點靜止．分別測量OP、OQ的長度h和s.改變h，重復上述實驗，分別記錄幾組實驗數(shù)據(jù)．

(1)實驗中發(fā)現(xiàn)A釋放后會撞到滑輪，請?zhí)岢鰞蓚�解決方法．

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(2)請根據(jù)下表的實驗數(shù)據(jù)作出s－h(huán)的關系圖象．

h(cm)   20.0    30.0    40.0    50.0    60.0

s(cm)   19.5    28.5    39.0    48.0    56.5

(3)實驗測得A、B的質量分別為m＝0.40 kg，M＝0.50 kg.根據(jù)s－h(huán)圖象可計算出木塊A與桌面間的動摩擦因數(shù)μ＝________(結果保留一位有效數(shù)字)．

(4)實驗中，滑輪軸的摩擦會導致μ的測量結果________(選填“偏大”或“偏小”)．

Answer 1

 [解析]　(1)木塊A會撞到滑輪是因為木塊A運動到滑輪位置時速度不為零，若要使A不撞到滑輪則應減小繩子的拉力，即減小B的質量，或增加細線的長度使木塊A的初始位置遠離滑輪．(2)利用描點作圖法畫出s－h(huán)的關系圖象．(3)在B下落h的過程中，設細線中的張力大小為T，B剛落地時A速度為v，此過程中A、B的加速度大小相等，設為a，則根據(jù)牛頓第二定律，對A有T－μmg＝ma，對B有Mg－T＝Ma，解得a＝Mg－μmgM＋m.根據(jù)運動學規(guī)律，對A有v2＝2ah，B落地后，以木塊A為研究對象，有－μmg＝ma′，0－v2＝2a′s，代入已知數(shù)據(jù)M＝0.50 kg，m＝0.40 kg，解得s＝5－4μ9μh，則圖象的斜率k＝5－4μ9μ，由s－h(huán)圖象求得直線的斜率k＝0.93，聯(lián)立解得木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.4.(4)由于滑輪軸有摩擦，所以(3)中表示出的摩擦力μmg實際是A與桌面間的摩擦力加上滑輪軸的摩擦力，即μmg＝μAmg＋f軸>μAmg，所以滑輪軸的摩擦會導致μ的測量結果偏大．

[答案]　(1)減小B的質量；增加細線的長度

(2)如圖所示

(3)0.4　(4)偏大