Question

【題目】某實驗小組用如圖甲所示的裝置驗證牛頓第二定律，同時測量木塊與木板間的動摩擦因數，提供的器材有帶定滑輪的長木板，打點計時器，交流電源，木塊，紙帶，米尺，8個質量均為20g的鉤碼，細線等.實驗操作過程如下：

A.長木板置于水平桌面上，帶定滑輪的一端伸出桌面，把打點計時器同定在長木板上并與電源連接，紙帶穿過打點計時器并與木塊相連，細線一端與木塊相連，另一端跨過定滑輪掛上鉤碼，其余鉤碼都疊放在木塊上；

B.使木塊靠近打點計時器，接通電源，釋放木塊，打點計時器在紙帶上打下一系列點，記下懸掛鉤碼的個數

C.將木塊上的鉤碼逐個移到懸掛鉤碼端，更換紙帶，重復實驗操作B;

D.測出每條紙帶對應的木塊運動的加速度a，實驗數據如圖乙所示.

(1)實驗開始時，必須調節滑輪高度，保證細線與木板表面平行；

(2)該實驗中小車質量______________（填“需要”或“不需要”)遠大于所掛鉤碼質量。

(3)根據圖乙數據，在圖丙中作出圖象____________________；

(4)由圖線得到=___________ (g=9.8m/s2)，還可求的物理量是_______________ (只需填寫物理量名稱).

Answer 1

【答案】不需要 0.31(0.290.33) 木塊的質量

【解析】

(2)[1]本實驗以木車與鉤碼組成的系統為研究對象，并不要鉤碼的重力近似等于小車所受合外力，故不需要小車質遠大于所掛鉤碼質量；

(3)[2] 根據表中實驗數據在坐標系中描出對應的點，然后作出圖象，如圖所示

(4)[3][4] 對木塊與鉤碼組成的系統，由牛頓第二定律得

nmg-μ[（8-n）mg+m木g]=（8m+m木）a

解得：

由圖象得：n=0時，-μg=a=-3，μ≈0.31，由圖象還可以求出木塊質量。