题目内容
2．小红和小明为物理兴趣小组的成员，他们在学完牛顿运动定律后，想要运用已学知识探究滑块与木板之间的动摩擦因数．实验装置如图1，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电场打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘相连（托盘和砝码的质量要比滑块的质量小很多）．打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz．
（一）小红为测得滑块与木板之间的动摩擦因数，进行了如下实验，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点．
（1）图2为纸带的一部分，根据图中数据计算的加速度a=4.02m/s2（保留三位有效数字）．
（2）为测量动摩擦因数，下列物理量还应测量的有CD．（填入所选物理量前的字母）
A、木板的长度l
B、木板的质量m1
C、滑块的质量m2
D、托盘和砝码的总质量m3
E、滑块运动的时间t
（3）通过测量、计算得出的动摩擦因数会比真实的动摩擦因数偏大（填“偏大”或“偏小”）．
（4）小明觉得小红的方法需要测量的物理量比较多，因而容易导致较大的误差，他认真观察、分析了小红的实验原理，重新调节了细绳的长度和桌子的高度后，发现打出的纸带上的点后面有一段越来越密，如图3所示，每两个点间还有4个点没有画出来．小明觉得只需要分析后面的这些点就能很快的求出滑块与木板间的动摩擦因数，求得的结果μ=0.225（保留三位有效数字）．
分析 （1）利用逐差法△x=aT2可以求出物体的加速度大小，根据匀变速直线运动中某点的瞬时速度等于该过程中的平均速度大小可以求出某点的瞬时速度大小；
（2）根据牛顿第二定律有=ma，由此可知需要测量的物理量．
（3）根据牛顿第二定律的表达式，可以求出摩擦系数的表达式．由于木块滑动过程中受到空气阻力，因此会导致测量的动摩擦因数偏大．
（4）托盘和砝码落地后，滑块受到的合力等于滑动摩擦力，应用匀变速直线运动的推论求出加速度，然后应用牛顿第二定律求出动摩擦因数．
解答 解：（1）由匀变速运动的推论△x=at2可知，加速度：
a=$\frac{{x}_{4}-{x}_{1}}{3（2T）^{2}}=\frac{0.0705-0.0512}{3×（2×0.02）^{2}}$=4.02m/s2．
（2）①以系统为研究对象，由牛顿第二定律得：
m3g-f=（m2+m3）a，滑动摩擦力：f=m2gμ，解得：μ=$\frac{{m}_{3}g-（{m}_{2}+{m}_{3}）a}{{m}_{2}g}$，
要测动摩擦因数μ，需要测出：滑块的质量m2 与托盘和砝码的总质量m3，故选：CD；
（3）由（2）可知，动摩擦因数的表达式为：μ=$\frac{{m}_{3}g-（{m}_{2}+{m}_{3}）a}{{m}_{2}g}$，
由牛顿第二定律列方程的过程中，考虑了木块和木板之间的摩擦，
但没有考虑打点计时器给纸带的阻力、细线和滑轮间、以及空气等阻力，因此导致摩擦因数的测量值偏大．
（4）每两个点间还有4个点没有画出来，计数点间的时间间隔：t=0.02×5=0.1s，
根据图3所示纸带由匀变速运动的推论△x=at2可知，加速度：
a=$\frac{x{′}_{4}-x{′}_{1}}{3{t}^{2}}$=$\frac{0.1180-0.1855}{3×0．{1}^{2}}$≈-2.25m/s2．
由牛顿第二定律得：-μm2g=m2a，解得：μ=$\frac{a}{-g}=\frac{-2.25}{-10}$=0.225；
故答案为：（1）4.02m/s2；（2）CD；（3）偏大；（4）0.225．
点评 本题考查了测动摩擦因数实验，解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，同时要熟练应用所学基本规律解决实验问题．
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均匀木棒AB一端支在水平地面上，另一端在斜向下的力F作用下保持静止状态，如图所示，下列说法正确的是（ ）| A． | 地面肯定是不光滑的 | |
| B． | 地面对木棒B端的作用力方向竖直向上 | |
| C． | 地面对木棒B端的作用力方向沿木棒向上 | |
| D． | 木棒对地面作用力方向肯定不是垂直地面向下 |
| A． | 静止的火车启动时速度变化缓慢，是因为火车静止时惯性大 | |
| B． | 战斗机投入战斗时，必须抛掉副油箱，是要减小惯性，保证其运动的灵活性 | |
| C． | 在绕地球运转的宇宙飞船内的物体不存在惯性 | |
| D． | 乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球惯性大的缘故 |
如图表示两列频率相同的水波在某时刻叠加后发生稳定干涉的图样，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，已知两列波的振幅相等，E点是BD连线和AC连线的交点，下列说法不正确的是（ ）| A． | B、D两质点振动始终是加强的 | B． | B、D两点的位移始终最大 | ||
| C． | E质点是振动加强的点 | D． | E质点的位移有时为零 |
| A． | 这个电场只能是负电荷的电场 | |
| B． | 点电荷q在A、B两处受到的电场力FB＞FA | |
| C． | A点的电势高于B点的电势 | |
| D． | 正电荷在B点处受到的电场力方向沿B指向A |
如图所示电路，图中所有电阻都相同，A、B两端接在恒定的电压电源上，则（ ）| A． | 闭合电键前、后，外电阻之比为4：3 | |
| B． | 闭合电键前、后，干路电流之比为3：4 | |
| C． | 闭合电键前、后，路端电压之比为6：5 | |
| D． | 闭合电键前、后，外电阻之比为6：5 |
如图所示是三个质点A、B、C的运动轨迹，三个质点同时从N点出发，又同时到达M点，下列说法正确的是（ ）| A． | 从N到M的过程中，A的平均速率最大 | B． | 三质点从N到M的平均速率相同 | ||
| C． | 三质点从N到M的平均速度相同 | D． | 到达M点时A的瞬时速率最大 |
