Question

5．某实验小组欲以如图甲所示的实验装置“探究木块与长木板之间的动摩擦因数”．把一端带有定滑轮的长木板放在水平桌面上，钩码用细线绕过定滑轮与木块相连，在长木板两处固定两光电门．

（1）用游标卡尺测遮光条的宽度如图乙所示，则读数为16.55mm．
（2）实验中，挂上合适的钩码（钩码的质量已知），让木块能够匀速运动，读出钩码的质量m=500g．
（3）把钩码和细线取下，给木块一个初速度，使木块在木板上运动，记录遮光条通过两个光电门的时间和光电门之间的距离x，然后算出木块通过两个光电门的瞬时速度，改变两个光电门的位置，多次实验，得出多组数据，计算出v₂²-v₁²，作（v₂²-v₁²）-x图象如图丙所示，根据图象可知木块与长木板的动摩擦因数为0.327．（g取10N/kg）
（4）可以求出木块和遮光条的总质量为1.53kg．

Answer 1

分析 （1）解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读；
（3）根据牛顿第二定律与运动学公式，结合图象的斜率，即可求解；
（4）根据牛顿第二定律，即可求解．

解答 解：（1）游标卡尺读数为：16mm+0.05mm×11=16.55mm；
（3）木块在长木板上做匀减速直线运动．
根据运动学公式，v${\;}_{2}^{2}$-${v}_{1}^{2}$=2ax，可知，（v₂²-v₁²）-x图象中的斜率表示为2a，
再根据图象可知，a=3.27m/s²，
而a=μg，解得：μ=0.327
（4）根据牛顿第二定律，则有：F=Ma，
而摩擦力f=μMg，
解得：M=1.53kg
故答案为：（1）16.55mm；（3）0.327；（4）1.53kg．

点评 对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量．
并掌握牛顿第二定律与运动学公式的内容，理解图象的斜率与加速度的关系是解题的关键．