Question

1．某探究学习小组的同学欲探究“滑块与桌面间的动摩擦因数”他们在实验室组装了一套如图1所示的装置，另外他们还找到打点计时器及所用的学生电源一台、天平、刻度尺、导线、纸带、钩码若干．
（1）小组同学的实验步骤如下：用天平称量滑块的质量M=300g，将滑块放在水平桌面上并连接上纸带，用细线通过滑轮挂上两个钩码（每个钩码质量为100g），调整滑轮高度使拉滑块的细线与桌面平行，让钩码拉动滑块由静止开始加速运动，用打点计时器记录其运动情况．
实验纸带的记录如图2所示，图中前几个点模糊，因此从A点开始每打5个点取一个计数点，若电源频率为50赫兹，则物体运动的加速度为0.64m/s²．（结果保留两位有效数字），滑块与桌面间的动摩擦因数μ=0.56（重力加速度为g=10m/s²）．
（2）为提高实验结果的准确程度，某同学对此实验提出以下建议①③④
①绳的质量要轻
②在“轻质绳”的前提下，绳子越长越好
③实验时尽量保持拉动滑块的细线与桌面平行
④尽量保证钩码只沿竖直方向运动，不要摇晃．

Answer 1

分析 求物体的加速度可以使用图象法，也可以使用逐差法；使用受力分析求出物体的摩擦力，然后再求摩擦因数．

解答 解：（1）使用逐差法求加速度为：
a=$\frac{{x}_{3}+{x}_{4}-{x}_{1}-{x}_{2}}{4{T}^{2}}$=$\frac{32.01-14.73-14.73}{4×0．{1}^{2}}$×10^-2=0.64m/s²．
对滑块进行受力分析，得：
2mg-μMg=（2+2m）a
代入数据，求得：μ=0.56
（2）：①绳的质量越小，对系统的加速度的影响越小，故①正确；
②绳子的长度要适合，也不能太长，故②错误；
③实验时尽量保持拉动滑块的细线与桌面平行，使绳子的拉力全部用来提供加速度，可以有效减小实验的误差，故③正确；
④钩码只沿竖直方向运动，不要摇晃时，滑块的运动也更加稳定，故④正确．
故答案为：（1）0.64，0.56；（2）①③④．

点评 该实验中，首先考查了纸带上数据的处理，然后才是摩擦因数的计算．要注意逐差法是求解加速度的最佳方法．属于中档题目．