Question

現要測定木塊與長木板之間的動摩擦因數，給定的器材如下：一傾角可以調節的長木板（如圖）、木塊、計時器一個、米尺．
（1）填入適當的公式或文字，完善以下實驗步驟：
①讓木塊從斜面上方一固定點D從靜止開始下滑到斜面底端A處，記下所用的時間t．
②用米尺測量D與A之間的距離s，則小車的加速度a=______．
③用米尺測量長木板頂端B相對于水平桌面CA的高度h和長木板的總長度l．設木塊所受重力為mg，木塊與長木板之間的動摩擦因數為μ，則木塊所受的合外力F=______．
④根據牛頓第二定律，可求得動摩擦因數的表達式μ=______，代入測量值計算求出μ的值．
⑤改變______，重復上述測量和計算．
⑥求出μ的平均值．
（2）在上述實驗中，如果用普通的秒表作為計時器，為了減少實驗誤差，某同學提出了以下的方案：
A．選用總長度l較長的木板．
B．選用質量較大的木塊．
C．使木塊從斜面開始下滑的起點D離斜面底端更遠一些．
D．使長木板的傾角盡可能大一點，
其中合理的意見是______．（填寫代號）

Answer 1

解：（1）②木塊做初速度為零的勻加速直線運動，s=at²，加速度a=；
③設斜面傾角為θ，對木塊，由牛頓第二定律得：mgsinθ-μmgcosθ=ma，F=ma，
sinθ=，cosθ=，
解得，木塊受到的合力F=（h-μ．
④由牛頓第二定律得：mgsinθ-μmgcosθ=ma，sinθ=，其中cosθ=，a=，
解得μ=-．
⑤改變長木板的傾角，重復上述測量和計算．
（2）用秒表測木塊的運動時間，木塊的運動時間越長，測量誤差越小；
A、選用總長度l較長的木板，木塊運動時間變大，可以減小時間測量誤差，故A正確；
B、木塊質量對運動時間沒有影響，故B錯誤；
C、使木塊從斜面開始下滑的起點D離斜面底端更遠一些，可以增加木塊運動時間，減小誤差，故C正確；
D、木板傾角越大，木塊運動時間越短，時間測量誤差越大，故D錯誤；故選AC．
故答案為：（1）；；⑤長木板的傾角；（2）AC．
分析：（1）由勻變速運動的位移公式可以求出加速度；
由牛頓第二定律列方程可以求出拉力；
由滑動摩擦力公式可以求出動摩擦因數；
改變斜面的傾角進行多次實驗；
（2）根據實驗原理分析減小實驗誤差的方法．
點評：本題考查了補全實驗步驟、實驗誤差分析，對木塊正確受力分析、應用牛頓第二定律、運動學公式即可正確解題．