Question

10．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)裝置如圖甲所示，將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(pán)連接．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz．開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)，在托盤(pán)中放入適量砝碼，滑塊開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)，在紙帶上打出一系列小點(diǎn)．

①圖乙給出的是實(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（結(jié)果保留三位有效數(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(pán)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 由圖示數(shù)據(jù)，根據(jù)△x=at²可以求出加速度；
求出加速度后，如果進(jìn)一步求出動(dòng)摩擦因數(shù)，需要測(cè)出滑塊的質(zhì)量與滑塊受到的拉力，即需要測(cè)出托盤(pán)與砝碼的總質(zhì)量．

解答 解：①由題意可知，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔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)可知：a₁=$\frac{{x}_{4}-{x}_{1}}{3{t}^{2}}$=$\frac{2.88-1.40}{3×0．{1}^{2}}$≈49.3cm/s²=0.493m/s²，
a₂=$\frac{{x}_{5}-{x}_{2}}{3{t}^{2}}$=0.500m/s²，
a₃=$\frac{{x}_{6}-{x}_{3}}{3{t}^{2}}$=≈0.493m/s²，
則加速度為：a=$\frac{{a}_{1}+{a}_{2}+{a}_{3}}{3}$=$\frac{0.493+0.500+0.493}{3}$≈0.495m/s²，
②由牛頓第二定律得：m₃g-μm₂g=m₂a，加速度a已經(jīng)求出，要求動(dòng)摩擦因數(shù)μ，需要測(cè)出：滑塊的質(zhì)量m₂ ，托盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量m₃，故選CD．
故答案為：①0.495；②CD．

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．