Question

【题目】在利用如图所示的装置测量木块与长木板间的动摩擦因数的实验中：

①以下提供的器材中不需要的是_____，还需要的器材是_____

打点计时器、纸带、复写纸、木块、长木板、立柱、50Hz低压交流电源、导线、天平．

②若图甲中立柱的高度是木板长度的一半，接通电源，得到如图所示的纸带．则木块下滑的加速度为_____m/s2，木块与长木板间的动摩擦因数为_____．（g取10m/s2，所有计算结果均保留两位有效数字）．由于存在系统误差，动摩擦因数的测量值比真实值_____（填偏大或偏小）．

Answer 1

【答案】天平 刻度尺 2.0 0.35 偏大

【解析】

①对木块进行受力分析，由牛顿第二定律列方程，求出动摩擦因数的表达式，然后分析答题．

②根据图示纸带，应用匀变速运动的推论：△x=at2求出加速度，然后求出动摩擦因数；由于纸带与打点计时器间存在摩擦力，则动摩擦因数的测量值大于真实值．

①设斜面的倾角是θ，由题意知：， ，

对木块，由牛顿第二定律得：mgsinθ﹣μmgcosθ=ma，解得：，

要测动摩擦因数，需要测出：斜面的高度h、斜面长度L、木块的加速度a，

测斜面高度与长度需要刻度尺，测加速度需要：

打点计时器、纸带、复写纸、木块、长木板、立柱、50Hz低压交流电源、导线，

因此不需要的器材是：天平，还需要的器材是：刻度尺；

②由图乙所示纸带可知，计数点间的时间间隔T=0.02s×2=0.04s，

由匀变速运动的推论：△x=aT2可得：

加速度：，

由题意知，立柱的高度是木板长度的一半，即L=2h，

则动摩擦因数；

木块运动时，由于纸带与打点计时器间存在摩擦，

所测加速度偏小，动摩擦因数的测量值大于真实值；