Question

【題目】實驗小組采用如圖甲所示實驗裝置測量木塊與木板間動摩擦因數μ，提供的器材有：帶定滑輪的長木板，有凹槽的木塊，質量為m0的鉤碼若干，打點計時器，電源，紙帶，細線等．實驗中將部分鉤碼懸掛在細線下，剩余的鉤碼放在木塊的凹槽中，保持長木板水平，利用打出的紙帶測量木塊的加速度．

(1) 正確進行實驗操作，得到一條紙帶。紙帶的一部分如左圖所示，紙帶上兩相鄰計數點的時間間隔為T=0.10s。該同學將紙帶從每個計數點處截斷，得到6條短紙帶，再把6條短紙帶的下端對齊貼在紙上，以紙帶下端為橫軸建立直角坐標系，并將刻度尺邊緣緊靠縱軸，其示數如右圖所示。則打下計數點“2”時小車的速度大小為____________m/s；小車的加速度大小為___________ m/s2(結果均保留兩位有效數字)

(2) 將木塊凹槽中的鉤碼逐個添加到細線下端，改變懸掛鉤碼的總質量m，測得相應的加速度a，作出a－m圖象如圖所示．已知當地重力加速度g＝9.8 m/s2，則木塊與木板間動摩擦因數μ＝________(保留兩位有效數字)；μ的測量值________(選填“大于”“小于”或“等于”)真實值。

(3) 實驗中________(選填“需要”或“不需要”)滿足懸掛鉤碼總質量遠小于木塊和槽中鉤碼總質量．

Answer 1

【答案】0.47； 0.70； 0.33； 大于； 不需要；

【解析】

（1）依據中時刻的瞬時速度等于這段時間內的平均速度，那么計數點“2”時小車的速度大小為： ；根據x=aT2結合逐差法可得：。

（2）根據牛頓第二定律可知mg-μ（M-m）g=Ma，解得，由圖可知，-μg=-3.3，解得μ=0.33；
μ的測量值大于真實值，原因是滑輪與軸承、細線間有摩擦，紙帶與打點計時器間有摩擦等；
（3）在此實驗中，由于把小車和砝碼的質量作為了整體，結合第二問可知，不需要滿足懸掛鉤碼質量遠小于木塊和槽中的鉤碼總質量；