Question

某物理兴趣小组在一次探究活动中，想测量滑块和长木板之间的动摩擦因数．实验装置如图所示，一端装有定滑轮的表面粗糙的长木板固定在水平实验台上，木板上有一滑块，滑块右端固定一个轻小动滑轮，钩码和弹簧测力计通过绕在滑轮上的水平轻绳相连，放开钩码，滑块在长木板上做匀加速直线运动．

实验时滑块加速运动，读出弹簧测力计的示数F，处理纸带，得到滑块运动的加速度a；改变钩码个数，重复实验；以弹簧测力计的示数F为纵轴，加速度a为横轴，得到的图象是纵轴截距大小等于b的一条倾斜直线，如图所示；已知滑块和轻小动滑轮的总质量为m，重力加速度为g，忽略滑轮与绳之间的摩擦．则滑块和长木板之间的动摩擦因数μ=

 

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Answer 1

分析：由实验方案可知，滑块受到的拉力为弹簧秤示数的两倍，滑块同时受摩擦力，由牛顿第二定律可得弹簧秤示数与加速度a的关系．由图象可得摩擦因数．

解答：解：滑块受到的拉力T为弹簧秤示数的两倍，即：
T=2F
滑块受到的摩擦力为：
f=μmg
由牛顿第二定律可得：
T-f=ma
解得力F与加速度a的函数关系式为：
F=

m

2

a+

μmg

2

由图象所给信息可得：
b=

μmg

2

解得：μ=

2b

mg

故答案为：

2b

mg

点评：本题重点是考察学生实验创新能力及运用图象处理实验数据的能力，对这种创新类型的题目，应仔细分析给定的方案和数据，建立物理模型．