Question

【題目】為測量木塊與木板間的動摩擦因數，將木板傾斜，木塊以不同的初速度沿木板向上滑到最高點后再返回，用光電門測量木塊來回的速度，用刻度尺測量物塊經過光電門后向上運動的最大距離，為確定木塊向上運動的最大高度，讓木塊推動輕質卡到最高點，記錄這個位置，實驗裝置如圖甲所示。

(1)本實驗中，下列操作合理的是________。

A．實驗前將輕質卡置于光電門附近

B．為了實驗成功，木板的傾角必須大于某一值

C．遮光條的寬度應適當小些

(2)用游標卡尺測量遮光條的寬度，如圖乙所示讀數為________mm。

(3)改變木塊的初速度，測量出它向上運動的最大距離x與木塊來回經過光電門時速度的平方差，在坐標紙上以縱坐標為，橫坐標為x作出圖象，已知圖線的斜率為k,木板傾角的余弦值為cosθ，重力加速度為g，則木塊與木板間的動摩擦因數為________。

(4)由于輕質卡的影響，使得測量的結果________(選填“偏大”或“偏小”)。

Answer 1

【答案】 BC 29.8 偏大

【解析】（1）實驗時輕質卡應與木塊一起向上運動，實驗前將輕質卡與木塊靠在一起，故A錯誤；當木板傾角大于某一值時，木塊重力沿斜面向下的分力大于最大靜摩擦力，木塊到達最高點后可以反向下滑，否則木塊到達最高點后將靜止，實驗不能成功，為了實驗成功，木塊的傾角必須大于某一值，故B正確；遮光條寬度與時間的比值是木塊的平均速度，可以認為是木塊通過光電門時的瞬時速度，遮光條寬度越小，平均速度越接近瞬時速度，實驗誤差越小，因此遮光條的寬度應盡量小些，故C正確，故選BC.（2）主尺讀數為，游標尺讀數為，故測量結果為： ．（3）由牛頓第二定律得：木塊上滑時有，解得，根據速度位移公式有： ；木塊下滑時： ，解得，根據速度位移公式有： ，故，即圖象的斜率為k，故，解得： ；（4）由于輕質卡與木板間存在摩擦力，所測摩擦力實際是木塊與輕質卡受到的摩擦力的合力，由于輕質卡所受摩擦力影響，所測動摩擦因數偏大．