Question

【题目】如图1所示是某实验小组测量物块与木板间的动摩擦因数的实验装置。物块放在长木板上，木板固定在水平桌面上，物块的一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端前面有轻小动滑轮，沙桶和弹簧秤通过绕在滑轮上的细绳相连。打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。开始实验时，在沙桶中放入适量细沙，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点。（板上面空间的细绳均水平，不计滑轮的摩擦）

（1）该实验是否需要满足沙和沙桶的总质量远小于车的质量？______（填“需要”或“不需要”）

（2）图2给出的是实验中获取的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图2所示。则计数点3对应的速度v=______m/s；本次实验物块对应的加速度a=______m/s2（结果保留三位有效数字）。

（3）改变沙桶内细沙的质量，测量出对应的加速度a和弹簧秤的示数F。若用图像法处理数据，得到了如图3所示的一条倾斜的直线，如果该图线的横轴截距的大小等于b，斜率的大小为k，且重力加速度g为已知，则动摩擦因数μ=______。

Answer 1

【答案】不需要 0.264 0.496

【解析】

（1）拉力是通过弹簧的示数表示的，故不需要满足此条件。（2）中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，利用逐差法求得加速度。（3）利用牛顿第二定律求得摩擦因数。

（1）[1]拉力是通过弹簧秤的示数来表示的，与沙和沙桶的质量无关，故不需要满足沙和沙桶的总质量远小于车的质量。

（2）[2] 3点的速度

[3]利用逐差法可知加速度为

（3）[4]根据牛顿第二定律可知

结合横轴截距的大小等于b，斜率的大小为k，且重力加速度g，解得。