Question

4．若用上题装置测量滑块与木板之间的动摩擦因数
（1）为了测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的是CD．
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
（2）不计打点计时器与纸带间及细绳与滑轮间的阻力，则滑块与木板间的动摩擦因数μ=$\frac{{m}_{3}g-（{m}_{2}+{m}_{3}）a}{{m}_{2}g}$（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）．

Answer 1

分析 （1）根据牛顿第二定律有F=ma，由此可知需要测量的物理．
（2）根据牛顿第二定律的表达式，可以求出摩擦系数的表达式

解答 解：（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；
（2）由（1）可知，动摩擦因数的表达式为：由上式得：μ=$\frac{{m}_{3}g-（{m}_{2}+{m}_{3}）a}{{m}_{2}g}$；
故答案为：（1）CD  （2）$\frac{{m}_{3}g-（{m}_{2}+{m}_{3}）a}{{m}_{2}g}$，

点评 本实验结合牛顿第二定律考查了滑动摩擦因数的测定，解决问题的突破点是数学知识的应用，本题是考查数学知识在物理中应用的典型题目