题目内容

17．某课题小组利用如图（Ⅰ）所示的装置研究木块与木板之间的动摩擦因数．带定滑轮的木板水平放置，位移传感器的发射器固定在木块上，接收器固定在木板靠近滑轮的一端．实验过程中接收器通过数据采集器能记录木块从某一位置开始运动的位移x与所对应的时间t．在细绳一端悬挂质量m1=175g的钩码，木块开始运动后开启位移传感器，接收器电源，通过数据采集器处理数据得到如图（Ⅱ）所示$\frac{x}{t}$-t图象中的图线“甲”；保持木块质量不变，减少钩码数量，悬挂钩码质量m2=125g，重复上述实验，得到如图（Ⅱ）所示的图线“乙”，重力加速度取10m/s2，由以上实验数据可知：
（1）开启位移传感器，接收器电源时木块运动的速度为0.2m/s；图线“甲”所对应木块运动加速度大小为2m/s2，图线“乙”所对应木块运动的加速度的大小为1m/s2．
（2）木块（含位移传感器）的质量为0.275kg．
（3）木块与木板之间的动摩擦因数μ=0.31（保留两位有效数字）．

分析 （1）木块做加速运动，根据位移时间公式表示出$\frac{s}{t}$-t的表达式即可求得初速度，斜率的含义；
（2）（3）钩码和木块做匀加速运动，根据牛顿第二定律即可求得木块的质量和摩擦因数

解答 解：（1）木块做加速运动，根据s=${v}_{0}t+\frac{1}{2}a{t}^{2}$可得$\frac{s}{t}={v}_{0}+\frac{1}{2}at$，根据图II可知，纵截距代表初速度，故初速度v0=0.2m/s
斜率k=$\frac{1}{2}a$，甲的斜率${k}_{甲}=\frac{0.8-0.2}{0.6}=1$，故甲的加速度为${a}_{甲}=2m/{s}^{2}$
乙的斜率${k}_{乙}=\frac{0.8-0.2}{1.2}=0.5$，故乙的加速度${a}_{乙}=1m/{s}^{2}$
（1）对整体有牛顿第二定律可知mg-μMg=（M+m）a甲
m′g-μMg=（M+m′）a乙
联立解得M=0.275kg，μ=0.31
故答案为：（1）0.2；2；1
（2）0.275
（3）0.31

点评 了解其工作原理，为将来具体实验打好基础，对于实验装置和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去做做．

练习册系列答案
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A．从A处出发的电荷将沿电场线运动并一直加速
B．两电荷通过O点时速度大小相同
C．电荷在A处的具有的电势能比B处具有的电势能大
D．电荷在A处受到的电场力比B处受到的电场力大
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A．副线圈两端电压的最大值为10V
B．电流表的读数为0.2A
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