Question

【题目】某同学为了测量木质材料与金属材料间的动摩擦因数，设计了一个实验方案：实验装置如图甲所示，金属板放在水平桌面上，且始终静止，他先用打点计时器测出木块运动的加速度，再利用牛顿第二定律计算出动摩擦因数。

（1）实验时______（填“需要”或“不需要”）使砝码和砝码盘的质量m远小于木块的质量M，______（填“需要”或“不需要”）把金属板的一端适当垫高来平衡摩擦力。

（2）图乙是某次实验时打点计时器所打出的纸带的一部分，纸带上计数点间的距离如图所示，则打点计时器打A点时木块的速度为______，木块运动的加速度为______。（打点计时器所用电源的频率为50Hz，结果均保留两位小数）

（3）若打图乙纸带时砝码和砝码盘的总质量为50g，木块的质量为200g，则测得木质材料与金属材料间的动摩擦因数为______（重力加速度g取，结果保留两位有效数字）。

Answer 1

【答案】不需要 不需要 1.58 0.75 0.15

【解析】

（1）[1][2]．本实验时测量摩擦因数，故不需要平衡摩擦力，根据逐差法求得木块的加速度，把木块和砝码及砝码盘作为整体利用牛顿第二定律求得摩擦因数，故不需要使砝码和砝码盘的质量m远小于木块的质量M；

（2）[3][4]．A点的瞬时速度为：

B点的瞬时速度为：

加速度为：

（3）[5]．根据牛顿第二定律可知：

代入数据解得：