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1，一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）圖2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2．根據圖中數據計算的加速度a=_____（保留三位有效數字）．

（2）為測量動摩擦因數，下列物理量中還應測量的有_____．

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

（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”）．寫出支持你的看法的一個論據：_____．

Answer 1

【答案】 0.496m/s2 CD 偏大 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

【解析】（1）由勻變速運動的推論可知， ， ，故加速度，代入數據解得．

（2）①以系統為研究對象，由牛頓第二定律得，滑動摩擦力，解得，

要測動摩擦因數μ，需要測出：滑塊的質量m2 與托盤和砝碼的總質量m3，故選：CD；

（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．