Question

物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)．實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，另一端通過(guò)跨過(guò)定滑輪的細(xì)線與托盤連接，用托盤和砝碼的重力來(lái)代替繩上的拉力．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz．開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，在紙帶上打出一系列小點(diǎn)．

（1）上圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a=

0.495m/s²

，打點(diǎn)6時(shí)小車運(yùn)動(dòng)的速度v₆=

0.413

（均保留三位有效數(shù)字）．
（2）為測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測(cè)量的有

CD

．（填入所選物理量前的字母）
A．木板的長(zhǎng)度l      　　B．木板的質(zhì)量m₁　　  C．滑塊的質(zhì)量m₂
D．托盤和砝碼的總質(zhì)量m₃  　E．滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t．

Answer 1

分析：（1）利用逐差法△x=aT²可以求出物體的加速度大小，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過(guò)程中的平均速度大小可以求出某點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小；
（2）根據(jù)牛頓第二定律有F=ma，由此可知需要測(cè)量的物理量．

解答：解：（1）每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)，說(shuō)明相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔：T=0.1s，
①由題意可知，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為
t=0.02s×5=0.1s
由x_m-x_n=（m-n）at²，根據(jù)圖乙所示紙帶數(shù)據(jù)可得：
a₁=

x4-x1

3t2

=

2.88-1.40

3×0.12

≈49.3cm/s²=0.493m/s²，
a₂=

x5-x2

3t2

=0.500m/s²，
a₃=

x6-x3

3t2

≈0.493m/s²，
則加速度為：a=

a1+a2+a3

3

=

0.493+0.500+0.493

3

≈0.495m/s²，
②根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律知道6點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于5點(diǎn)到7點(diǎn)的平均速度，有：
v₆=

x57

2T

=

3.88+4.37

2×0.1

×10-2m/s=0.413m/s
（2）要測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù)，由f=μF_N  可知要求μ，需要知道摩擦力和壓力的大小，壓力就是滑塊的重力，所以需要知道滑塊的質(zhì)量，摩擦力要根據(jù)鐵塊的運(yùn)動(dòng)來(lái)求得，滑塊做的是勻加速運(yùn)動(dòng)，拉滑塊運(yùn)動(dòng)的是托盤和砝碼，所以也要知道托盤和砝碼的質(zhì)量，故ABE錯(cuò)誤，CD正確．
故答案為：（1）0.495，0.413；
（2）故選：CD．

點(diǎn)評(píng)：解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)，同時(shí)要熟練應(yīng)用所學(xué)基本規(guī)律解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題．