Question

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖1所示的裝置測(cè)定滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，其中A為滑塊，B和C是質(zhì)量可調(diào)的砝碼，不計(jì)繩和滑輪的質(zhì)量及它們之間的摩擦，裝置水平放置。實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)在砝碼總質(zhì)量（m+m′=m0）保持不變的條件下，改變m和m′的大小，測(cè)出不同m下系統(tǒng)的加速度a，然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析就可求出滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。

（1）該同學(xué)手中有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、質(zhì)量已知且可隨意組合的砝碼若干、滑塊、一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板、細(xì)線(xiàn)，為了完成本實(shí)驗(yàn)，得到所要測(cè)量的物理量，還應(yīng)有____________。

A．秒表 B．毫米刻度尺

C．天平 D．低壓交流電源

（2）實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)得到一條較為理想的紙帶，如圖2所示，從清晰的O點(diǎn)開(kāi)始，每隔4個(gè)點(diǎn)取一計(jì)數(shù)點(diǎn)（中間4個(gè)點(diǎn)沒(méi)畫(huà)出），分別記為A、B、C、D、E、F，各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為OA=1．61cm，OB=4．02cm，OC=7．26cm，OD=11．30cm，OE=16．14cm，OF=21．80cm，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)頻率為50Hz，則由此紙帶可得到打E點(diǎn)時(shí)滑塊的速度v=________m/s，此次實(shí)驗(yàn)滑塊的加速度a=__________m/s2。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

（3）在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中，該同學(xué)以m為橫軸，以系統(tǒng)的加速度a為縱軸，繪制了如圖3所示的實(shí)驗(yàn)圖線(xiàn)，結(jié)合本實(shí)驗(yàn)可知滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=_________。（g取10m/s2）

Answer 1

【答案】（1）BD； （2）0．52； 0．81； （3）0．3

【解析】試題分析：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通過(guò)打點(diǎn)即可知道時(shí)間，故不需要秒表，故A錯(cuò)誤．實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量?jī)牲c(diǎn)之間的距離，故需要毫米刻度尺，故B正確．本實(shí)驗(yàn)中可以不測(cè)滑塊的質(zhì)量，而且砝碼的質(zhì)量已知，故天平可以不選，故C錯(cuò)誤．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器要用到低壓交流電源，故D正確．故選BD；

（2）每隔4個(gè)點(diǎn)取一計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0．1s，故用平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度可得：

同理可求，

由勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律得：

所以：vE=2vD-vC=0．88-0．36m/s=0．52m/s

由△x=at2可得：

（3）對(duì)ABC系統(tǒng)應(yīng)用牛頓第二定律可得：

所以，a-m圖象中，縱軸的截距為-μg，故-μg=-3，μ=0．3