题目内容
某同学设计了一个如图13所示的装置测定滑块与木板间的动摩擦因数,其中A为滑块,B和C是质量可调的砝码,不计绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦,装置水平放置。实验中该同学在砝码总质量(m+m′=m0)保持不变的条件下,改变m和m′的大小,测出不同m下系统的加速度,然后通过实验数据的分析就可求出滑块与木板间的动摩擦因数.
![]()
(1)该同学手中有打点计时器、纸带、质量已知且可随意组合的砝码若干、滑块、一端带有定滑轮的长木板、细线,为了完成本实验,得到所要测量的物理量,还应有 ( ).
A.秒表 B.毫米刻度尺 C.天平 D.低压交流电源
(2)实验中,该同学得到一条较为理想的纸带,如图所示,从清晰的O点开始,每隔4个点取一计数点(中间4个点没画出),分别记为A、B、C、D、E、F,各计数点到O点的距离为OA=1.61 cm,OB=4.02 cm,OC=7.26 cm,OD=11.30 cm,OE=16.14 cm,OF=21.80 cm,打点计时器打点频率为50 Hz,则由此纸带可得到打E点时滑块的速度v=______m/s,此次实验滑块的加速度a=_____m/s2.(结果均保留两位有效数字)
![]()
(3)在实验数据处理中,该同学以m为横轴,以系统的加速度a为纵轴,绘制了如图15所示的实验图线,结合本实验可知滑块与木板间的动摩擦因数μ=_______.(g取10 m/s2)
![]()
【知识点】探究影响摩擦力的大小的因素 牛顿第二定律B2 C2
【答案解析】(1)BD (2)0.52;0.81;(3)0.3 解析:(1)实验需要测两点间距离,故要刻度尺,打点计时器用到低压电源,故BD正确
(2)每隔4个点取一计数点,相邻计数点间的时间间隔为0.1秒,用平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得:
,同理可求
,由匀变速规律得:
所以
=0.52m/s, 由△
得
=0.81 m/ ![]()
(3)对ABC系统应用牛顿第二定律可得:a=
所以,a-m图像中,纵轴的截距为-
,故-
=-3,
=0.3
【思路点拨】(1)需要交流电源和长度的测量工具.
(2)每隔4个点取一计数点,相邻计数点间的时间间隔为0.1秒,用平均速度等于中间时刻的瞬时速度求解速度,用△
求解加速度.
(3)对系统应用牛顿第二定律,得到图线的纵截距为-μg,可解得动摩擦因数