Question

【題目】物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數．實驗裝置如圖，一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，其一端與電磁打點計時器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細線與托盤連接．打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz．開始實驗時，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小點

（1）上圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計數點，每相鄰兩計數點間還有4個打點（圖中未標出），計數點間的距離如圖所示．根據圖中數據計算的加速度a=__ （保留三位有效數字）．

（2）回答下列兩個問題：

①為測量動摩擦因數，下列物理量中還應測量的有　．（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測量①中所選定的物理量時需要的實驗器材是__．

（3）滑塊與木板間的動摩擦因數μ=__ （用被測物理量的字母表示，重力加速度為g）．與真實值相比，測量的動摩擦因數__ （填“偏大”或“偏小”）．

Answer 1

【答案】 0.495～0.497m/s2 范圍內 CD 天平 偏大

【解析】（1）每相鄰兩計數點間還有4個打點，說明相鄰的計數點時間間隔：，

根據逐差法有：；

（2）要測量動摩擦因數，由可知要求，需要知道摩擦力和壓力的大小，壓力就是滑塊的重力，所以需要知道滑塊的質量，摩擦力要根據鐵塊的運動來求得，滑塊做的是勻加速運動，拉滑塊運動的是托盤和砝碼，所以也要知道托盤和砝碼的質量，故AB錯誤，CD正確．

（3）由（2）可知，動摩擦因數的表達式為：，由牛頓第二定律列方程的過程中，考慮了木塊和木板之間的摩擦，但沒有考慮打點計時器給紙帶的阻力、細線和滑輪間、以及空氣等阻力，因此導致摩擦因數的測量值偏大。