Question

【題目】某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)一盒子內(nèi)有8個(gè)相同的鉤碼，由于標(biāo)識(shí)模糊，無(wú)法知道鉤碼的質(zhì)量，為了測(cè)定鉤碼的質(zhì)量，同學(xué)們找到了以下實(shí)驗(yàn)器材：一端帶定滑輪的長(zhǎng)木板，質(zhì)量為228g的木塊，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，交流電源，紙帶，坐標(biāo)紙，細(xì)線等。經(jīng)商定，他們確定了以下實(shí)驗(yàn)方案：

①如圖甲所示，將長(zhǎng)木板置于水平桌面上，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上并與電源連接，紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并與木塊相連，細(xì)線一端與木塊相連，另一端跨過(guò)定滑輪掛上鉤碼，其余鉤碼都疊放在木塊上；

②使木塊靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，接通電源，釋放木塊，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，記下懸掛鉤碼的個(gè)數(shù)n；

③將木塊上的鉤碼逐個(gè)移到懸掛鉤碼端，更換紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)操作②；

④通過(guò)紙帶計(jì)算出懸掛不同鉤碼個(gè)數(shù)所對(duì)應(yīng)的加速度a；

⑤以a為縱坐標(biāo)，n為橫坐標(biāo)，建立直角坐標(biāo)系，做出a—n圖像。

（1）為了利用以上器材完成實(shí)驗(yàn)，還需要哪一項(xiàng)器材____。

A. 秒表

B. 游標(biāo)卡尺

C.毫米刻度尺

D.墊木

（2）該實(shí)驗(yàn)是否必須把木板傾斜，以平衡摩擦？____（選填“是”、“ 否”） 。

（3）圖乙為由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出的a-n圖象，由圖可知：

①除了能測(cè)定鉤碼的質(zhì)量以外，本實(shí)驗(yàn)還可測(cè)得的物理量是____ (只需填寫物理量名稱)；

②單個(gè)鉤碼的質(zhì)量為____g（重力加速度取9.8 m/s 2，計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

Answer 1

【答案】C； 否； 木塊與桌面間的摩擦因數(shù)； 49.6；

【解析】

（1）此實(shí)驗(yàn)中必須要用刻度尺對(duì)紙帶進(jìn)行測(cè)量，則還需要的器材是C；

（2）實(shí)驗(yàn)中要對(duì)整體進(jìn)行研究，不需要平衡摩擦力；

（3）對(duì)木塊與鉤碼組成的系統(tǒng)，由牛頓第二定律：nmg-μ[（8-n）mg+m木g]=（8m+m木）a，

解得：，

由圖象得：n=0時(shí)，-μg=a=-4.9，μ=0.5，

由圖象的斜率： ，解得m=49.6g；

即本實(shí)驗(yàn)?zāi)軠y(cè)定鉤碼的質(zhì)量，還可測(cè)得木塊與桌面間的摩擦因數(shù)；單個(gè)鉤碼的質(zhì)量為19.6g．