Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量小滑車(chē)和木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

i．將帶滑輪的長(zhǎng)木板固定在水平桌面上，按圖連接實(shí)驗(yàn)裝置，小滑車(chē)置于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，牽引端只掛一個(gè)鉤碼。

ii．接通電源，由靜止釋放小滑車(chē)，小滑車(chē)運(yùn)動(dòng)至木板左端附近時(shí)制動(dòng)小滑車(chē)，關(guān)閉電源，取下紙帶，計(jì)算加速度；

iii．依次從小滑車(chē)上取下第一個(gè)、第二個(gè)、第三個(gè)……鉤碼掛在牽引端，重復(fù)步驟ii，分別計(jì)算加速度、、……

iv．在坐標(biāo)系中描點(diǎn)，用直線(xiàn)擬合，計(jì)算動(dòng)摩擦因數(shù)（m為牽引端鉤碼總質(zhì)量，每個(gè)鉤碼質(zhì)量均為）。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）關(guān)于實(shí)驗(yàn)原理及操作，下列說(shuō)法正確的是 ；

A．實(shí)驗(yàn)中必須平衡摩擦力

B．滑輪與小滑車(chē)間的細(xì)繩應(yīng)與木板平行

C．必須保證牽引端鉤碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小滑車(chē)和車(chē)上鉤碼的總質(zhì)量

D．還需要測(cè)得小滑車(chē)的質(zhì)量

（2）某條紙帶測(cè)量數(shù)據(jù)如圖2所示，A、B、C、D、E、F、G為7個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出。量出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為AB=4．22 cm、BC=4．65 cm、CD=5．08 cm、DE=5．49 cm、EF=5．91 cm、FG=6．34 cm 。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50 Hz，則小滑車(chē)的加速度值為a= m/s2 （結(jié)果保留2位有效數(shù)字）；

（3）測(cè)得圖線(xiàn)在a軸上的截距為b，已知重力加速度為g，則小滑車(chē)與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)表達(dá)式為 。

Answer 1

【答案】（1）B （2）0．42 （3）

【解析】

試題分析：（1）實(shí)驗(yàn)原理是利用砝碼牽引小滑車(chē)做加速運(yùn)動(dòng)，利用打出的紙帶求出加速度，牽引繩的拉力必須與摩擦力在一條直線(xiàn)上，所以滑輪與小滑車(chē)間的細(xì)繩應(yīng)與木板平行，B正確；A、C、D錯(cuò)誤。

（2）由得：

（3）設(shè)原小滑車(chē)和砝碼的總質(zhì)量為M，牽引小滑車(chē)的砝碼質(zhì)量為m，對(duì)整體，由牛頓第二定律可得：

，即，所以，求得