Question

【题目】某实验小组利用如图1所示的实验装置测量小滑车和木板之间的动摩擦因数。主要实验步骤如下：

i．将带滑轮的长木板固定在水平桌面上，按图连接实验装置，小滑车置于打点计时器附近，牵引端只挂一个钩码。

ii．接通电源，由静止释放小滑车，小滑车运动至木板左端附近时制动小滑车，关闭电源，取下纸带，计算加速度；

iii．依次从小滑车上取下第一个、第二个、第三个……钩码挂在牵引端，重复步骤ii，分别计算加速度、、……

iv．在坐标系中描点，用直线拟合，计算动摩擦因数（m为牵引端钩码总质量，每个钩码质量均为）。

请回答下列问题：

（1）关于实验原理及操作，下列说法正确的是 ；

A．实验中必须平衡摩擦力

B．滑轮与小滑车间的细绳应与木板平行

C．必须保证牵引端钩码的总质量远小于小滑车和车上钩码的总质量

D．还需要测得小滑车的质量

（2）某条纸带测量数据如图2所示，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为AB=4．22 cm、BC=4．65 cm、CD=5．08 cm、DE=5．49 cm、EF=5．91 cm、FG=6．34 cm 。已知打点计时器的工作频率为50 Hz，则小滑车的加速度值为a= m/s2 （结果保留2位有效数字）；

（3）测得图线在a轴上的截距为b，已知重力加速度为g，则小滑车与木板间的动摩擦因数表达式为 。

Answer 1

【答案】（1）B （2）0．42 （3）

【解析】

试题分析：（1）实验原理是利用砝码牵引小滑车做加速运动，利用打出的纸带求出加速度，牵引绳的拉力必须与摩擦力在一条直线上，所以滑轮与小滑车间的细绳应与木板平行，B正确；A、C、D错误。

（2）由得：

（3）设原小滑车和砝码的总质量为M，牵引小滑车的砝码质量为m，对整体，由牛顿第二定律可得：

，即，所以，求得