题目内容
【题目】为测量木块与木板间的动摩擦因数,将木板倾斜,木块以不同的初速度沿木板向上滑到最高点后再返回,用光电门测量木块来回的速度,用刻度尺测量物块经过光电门后向上运动的最大距离,为确定木块向上运动的最大高度,让木块推动轻质卡到最高点,记录这个位置,实验装置如图甲所示。
(1)本实验中,下列操作合理的是________。
A.实验前将轻质卡置于光电门附近
B.为了实验成功,木板的倾角必须大于某一值
C.遮光条的宽度应适当小些
(2)用游标卡尺测量遮光条的宽度,如图乙所示读数为________mm。
(3)改变木块的初速度,测量出它向上运动的最大距离x与木块来回经过光电门时速度的平方差,在坐标纸上以纵坐标为,横坐标为x作出图象,已知图线的斜率为k,木板倾角的余弦值为cosθ,重力加速度为g,则木块与木板间的动摩擦因数为________。
(4)由于轻质卡的影响,使得测量的结果________(选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】 BC 29.8 偏大
【解析】(1)实验时轻质卡应与木块一起向上运动,实验前将轻质卡与木块靠在一起,故A错误;当木板倾角大于某一值时,木块重力沿斜面向下的分力大于最大静摩擦力,木块到达最高点后可以反向下滑,否则木块到达最高点后将静止,实验不能成功,为了实验成功,木块的倾角必须大于某一值,故B正确;遮光条宽度与时间的比值是木块的平均速度,可以认为是木块通过光电门时的瞬时速度,遮光条宽度越小,平均速度越接近瞬时速度,实验误差越小,因此遮光条的宽度应尽量小些,故C正确,故选BC.(2)主尺读数为,游标尺读数为,故测量结果为: .(3)由牛顿第二定律得:木块上滑时有,解得,根据速度位移公式有: ;木块下滑时: ,解得,根据速度位移公式有: ,故,即图象的斜率为k,故,解得: ;(4)由于轻质卡与木板间存在摩擦力,所测摩擦力实际是木块与轻质卡受到的摩擦力的合力,由于轻质卡所受摩擦力影响,所测动摩擦因数偏大.