Question

【題目】如圖所示的實驗裝置，桌面水平且粗糙，在牽引重物作用下，木塊能夠從靜止開始做勻加速直線運動。在木塊運動一段距離后牽引重物觸地且不反彈，木塊繼續運動一段距離停在桌面上（未碰到滑輪）。已知牽引重物質量為m，重力加速度為g。

某同學通過分析紙帶數據，計算得到牽引重物觸地前、后木塊的平均加速度大小分別為a1和a2，由此可求出木塊與桌面之間的動摩擦因數為μ=_______（結果用題中字母表示）；在正確操作、測量及計算的前提下，從系統誤差的角度，你認為該實驗測量的木塊與桌面之間的動摩擦因數的結果與真實值比較會_____（選填“偏大”、“偏小”“不變”）；木塊的質量為M=_____（結果用題中字母表示）。

Answer 1

【答案】 偏大

【解析】

[1]牽引重物觸地后，對木塊由牛頓第二定律

由此可求出木塊與桌面之間的動摩擦因數為

[2]在減速階段產生加速度的力是滑動摩擦力和紙帶受到的阻力，所以該實驗測量的木塊與桌面之間的動摩擦因數的結果與真實值比較會偏大。

[3] 牽引重物觸地前，對木塊和牽引重物分別用牛頓第二定律

聯立解得