Question

【題目】現要測量滑塊與木板之間的動摩擦因數，實驗裝置如圖1所示．表面粗糙的木板一端固定在水平桌面上，另一端抬起一定高度構成斜面；木板上有一滑塊，其后端與穿過打點計時器的紙帶相連，打點計時器固定在木板上，連接頻率為50Hz的交流電源．接通電源后，從靜止釋放滑塊，滑塊帶動紙帶上打出一系列點跡．

（1）圖2給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6是實驗中選取的計數點，每相鄰兩計數點間還有4個打點（圖中未標出），2、3和5、6計數點間的距離如圖2所示．由圖中數據求出滑塊的加速度a=m/s2（結果保留三位有效數字）．
（2）已知木板的長度為l，為了求出滑塊與木板間的動摩擦因數，還應測量的物理量是 ．
A.滑塊到達斜面底端的速度v
B.滑塊的質量m
C.滑塊的運動時間t
D.斜面高度h和底邊長度x
（3）設重力加速度為g，滑塊與木板間的動摩擦因數的表達式μ=（用所需測量物理量的字母表示）

Answer 1

【答案】
（1）2.51
（2）D
（3）
【解析】解：（1）每相鄰兩計數點間還有4個打點，說明相鄰的計數點時間間隔：T=0.1s，根據逐差法有：a= = ≈2.51m/s2；（2）要測量動摩擦因數，由μmgcosθ=ma，可知要求μ，需要知道加速度與夾角余弦值，紙帶數據可算出加速度大小，再根據斜面高度h和底邊長度x，結合三角知識，即可求解，故ABC錯誤，D正確．（3）以滑塊為研究對象，根據牛頓第二定律有：

mgsinθ﹣μmgcosθ=ma

解得：μ= = ．

所以答案是：（1）2.51，（2）D，（3） ．

【考點精析】本題主要考查了滑動摩擦力的相關知識點，需要掌握滑動摩擦力:利用公式f=μF N 進行計算，其中FN 是物體的正壓力，不一定等于物體的重力，甚至可能和重力無關.或者根據物體的運動狀態，利用平衡條件或牛頓定律來求解才能正確解答此題．