题目内容
【题目】某实验小组用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律,同时测量木块与木板间的动摩擦因数,提供的器材有带定滑轮的长木板,打点计时器,交流电源,木块,纸带,米尺,8个质量均为20g的钩码,细线等.实验操作过程如下:
A.长木板置于水平桌面上,带定滑轮的一端伸出桌面,把打点计时器同定在长木板上并与电源连接,纸带穿过打点计时器并与木块相连,细线一端与木块相连,另一端跨过定滑轮挂上钩码,其余钩码都叠放在木块上;
B.使木块靠近打点计时器,接通电源,释放木块,打点计时器在纸带上打下一系列点,记下悬挂钩码的个数
C.将木块上的钩码逐个移到悬挂钩码端,更换纸带,重复实验操作B;
D.测出每条纸带对应的木块运动的加速度a,实验数据如图乙所示.
n | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
0.50 | 1.30 | 2.20 | 3.00 | 3.90 |
(1)实验开始时,必须调节滑轮高度, 使________________________;
(2)该实验中小车质量_____________(填“需要”或“不需要”)远大于所挂钩码质量。
(3)根据图乙数据,在图丙中作出图象;
(_____)
(4)由图线得到= _________(g=10 m/s2 ),还可求的物理量是________ (只需填写物理量名称).
【答案】(1)细线与木板表面平行 不需要 0.31(0. 290.33) 木块的质量
【解析】
(1)[1].实验开始时,必须调节滑轮高度,保证细线与木板表面平行;
(2)[2].该实验中保持木块和钩码的总质量不变,则研究对象是木块和钩码的整体,则木块质量不需要远大于所挂钩码质量。
(3)[3].根据表中实验数据在坐标系中描出对应的点,然后作出图象,如图所示;
(4)[4][5].对木块与钩码组成的系统,由牛顿第二定律得:
nmg-μ[(8-n)mg+m木g]=(8m+m木)a
解得:
由图象得:n=0时,-μg=a=-3,μ≈0.31(0.29~0.33均正确)
由图象还可以求出木块质量.