Question

【題目】某同學設計了一個如圖1所示的裝置來測定滑塊與木板間的動摩擦因數，其中A為滑塊，B和C是質量可調的砝碼，不計繩和滑輪的質量及它們之間的摩擦．實驗中該同學在砝碼總質量（m+m′=m0）保持不變的條件下，改變m和m′的大小，測出不同m下系統的加速度，然后通過實驗數據的分析就可求出滑塊與木板間的動摩擦因數．

（1）該同學手中有打點計時器、紙帶、10個質量均為100克的砝碼、滑塊、一端帶有定滑輪的長木板、細線，為了完成本實驗，得到所要測量的物理量，還應有 ．
A.秒表
B.毫米刻度尺
C.天平
D.低壓交流電源
（2）實驗中該同學得到一條較為理想的紙帶，如圖2所示，從清晰的O點開始，每隔4個點取一計數點（中間4個點沒畫出），分別記為A、B、C、D、E、F，各計數點到O點的距離為OA=1.61cm，OB=4.02cm，OC=7.26cm，OD=11.30cm，OE=16.14cm，OF=21.80cm，打點計時器頻率為50Hz，則由此紙帶可得到打E點時滑塊的速度v=m/s，此次實驗滑塊的加速度a=m/s2 ． （結果均保留兩位有效數字）
（3）在實驗數據處理中，該同學以m為橫軸，以系統的加速度a為縱軸，繪制了如圖3所示的實驗圖線，結合本實驗可知滑塊與木板間的動摩擦因數μ= ． （g取10m/s2）

Answer 1

【答案】
（1）B,D
（2）0.52,0.81
（3）0.3
【解析】解：（1）A、打點計時器通過打點即可知道時間，故不需要秒表，A不符合題意．

B、實驗需要測量兩點之間的距離，故需要毫米刻度尺和，B符合題意．

C、本實驗中可以不測滑塊的質量，而且砝碼的質量已知，故天平可以不選，C不符合題意．

D、打點計時器要用到低壓交流電源，D符合題意．

所以答案是：BD；
（2）每隔4個點取一計數點，相鄰計數點之間時間間隔為0.1s，故用平均速度等于中間時刻的瞬時速度：

vD= = ×10﹣2m/s=0.44m/s

同理可求，

vC= = ×10﹣2m/s=0.36m/s

由勻變速運動規律得：

vD=

所以：

vE=2vD﹣vC=0.88﹣0.36m/s=0.52m/s

由△x=at2可得：

a= = =0.81m/s2

⑶對ABC系統應用牛頓第二定律可得：

a= =

所以，a﹣m圖象中，縱軸的截距為﹣μg，

故﹣μg=﹣3，

解得：μ=0.3

所以答案是：（1）BD；（2）0.52；0.81；（3）0.3．

【考點精析】關于本題考查的勻變速直線運動的速度、位移、時間的關系和勻變速運動中的平均速度，需要了解速度公式：V=V0+at；位移公式：s=v0t+1/2at2；速度位移公式：vt2-v02=2as；以上各式均為矢量式，應用時應規定正方向，然后把矢量化為代數量求解，通常選初速度方向為正方向，凡是跟正方向一致的取“+”值，跟正方向相反的取“-”值；平均速度：V=V0+Vt才能得出正確答案．