Question

【題目】某實驗小組用如圖甲所示的裝置測量木塊與木板間的動摩擦因數μ，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的鉤碼以及細線等。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，把打點計時器固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n；

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．測出每條紙帶對應木塊運動的加速度a，實驗數據如表乙所示。

(1)實驗開始時，必須調節滑輪高度，保證______________。

(2)根據表乙數據，在圖丙中作出a-n圖像_____；圖線得到μ=_____（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】細線與木板表面平行 見解析 0.31（0.29~0.33均正確） 木塊的質量

【解析】

(1)[1]小車的加速度是繩子的拉力和摩擦力的合力所產生的，所以實驗開始時，必須調節滑輪高度，保證細線與木板表面保持平行。

(2) [2]根據圖乙表格提供的數據，描點，連線可得a-n圖像如圖所示

[3]設鉤碼的質量為m，對木塊與鉤碼組成的系統，由牛頓第二定律得

nmg- [（8-n）mg+m木g]=（8m+m木）a

求得系統加速度的表達式為

由a—n圖象得：n=0時，，所以。

[4]由a-n圖象還可求得其斜率，由于鉤碼質量已知，故而還可以求出木塊質量。