Question

4．如圖所示，表面粗糙的木板固定在水平桌面上，左端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，一端通過跨過定滑輪的細線與托盤連接，另一端與電磁打點計時器的紙帶相連．打點計時器使用的交流電源．開始實驗時，木板處于水平，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運動，在紙帶上打出一系列的點．用此裝置可測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)．
（1）為測量動摩擦因數(shù)，下列物理量中還應測量的有CD．（填入所選物理量前的字母）
A．木板的長度L
B．木板的質量m₁
C．滑塊的質量m₂
D．托盤和砝碼的總質量m₃
E．滑塊運動的時間t
（2）若經(jīng)打點計時器的數(shù)據(jù)計算出的加速度為0.1g，則滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)的表達式μ=$\frac{9{m}_{3}-{m}_{2}}{10{m}_{2}}$（用被測物理量（1）中所標的字母表示，重力加速度為g）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)牛頓第二定律有=ma，由此可知需要測量的物理量．
（2）根據(jù)牛頓第二定律的表達式，可以求出摩擦系數(shù)的表達式．

解答 解：（1）以系統(tǒng)為研究對象，由牛頓第二定律得：
m₃g-f=（m₂+m₃）a，
滑動摩擦力：f=m₂gμ，
解得：μ=$\frac{{m}_{3}g-（{m}_{2}+{m}_{3}）a}{{m}_{2}g}$，
要測動摩擦因數(shù)μ，需要測出：滑塊的質量m₂ 與托盤和砝碼的總質量m₃，故AB錯誤，CD正確；
（2）由（1）可知，動摩擦因數(shù)的表達式為：μ=$\frac{{m}_{3}g-（{m}_{2}+{m}_{3}）a}{{m}_{2}g}$，
由于加速度a=0.1g，那么：μ=$\frac{9{m}_{3}-{m}_{2}}{10{m}_{2}}$；
故答案為：（1）CD；（2）$\frac{9{m}_{3}-{m}_{2}}{10{m}_{2}}$．

點評 解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項，同時要熟練應用所學基本規(guī)律解決實驗問題．