Question

某學習小組的同學欲探究“滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)”，他們在實驗室組裝了一套如圖1所示的裝置，另外他們還找到打點計時器及所用的學生電源、天平、刻度尺、導線、紙帶、鉤碼若干．

小組同學的實驗步驟如下：用天平稱量滑塊的質(zhì)量M=300g，將滑塊放在水平桌面上并連接上紙帶，用細線通過滑輪掛上兩個鉤碼（每個鉤碼質(zhì)量為100g），調(diào)整滑輪高度細線與桌面平行，讓鉤碼拉動滑塊、紙帶由靜止開始加速運動，用打點計時器記錄其運動情況．實驗記錄的紙帶如圖2所示，圖中前幾個點模糊，因此從點跡清晰的A點開始研究，每隔4個點取一個計數(shù)點，若電源頻率為50赫茲，則打點計時器打下B點時，滑塊的速度為

 

m/s，滑塊運動的加速度為

 

m/s²，滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=

 

（重力加速度為g=10m/s²，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：滑塊經(jīng)過B點的瞬時速度等于AC之間的平均速度；求物體的加速度可以使用圖象法，也可以使用逐差法；使用受力分析求出物體的摩擦力，然后再求摩擦因數(shù)．

解答：解：滑塊經(jīng)過B點的瞬時速度等于AC之間的平均速度，即：vB=

.

vAC

=

. AC

2T

=

0.1473

2×0.1

m/s=0.74m/s
使用逐差法求加速度：a=

x3+x4-x1-x2

4T2

=

(0.3201-0.1473)-0.1473

4×0．12

m/s2=0.64m/s2
對滑塊進行受力分析，得：2mg-μMg=（M+2m）a
代入數(shù)據(jù)，求得：μ=0.56
故答案為：0.74；0.64（0.63～0.65之間都對）；0.56

點評：該實驗中，首先考查了紙帶上數(shù)據(jù)的處理，然后才是摩擦因數(shù)的計算．要注意逐差法是求解加速度的最佳方法．屬于中檔題目．