题目内容
18．如图1为测量物块与水平桌面质检动摩擦因数的实验装置示意图．实验步骤如下：A．用天平测得物块质量M为500g、重物m的质量为100g；
B．调整长木板上的轻滑轮，使细线水平；
C．调整长木板倾斜程度，平衡摩擦力
D．打开电源，让物块由静止释放，打点计时器在纸带上打出点迹；
E．多次重复步骤D，选取点迹清晰的理想纸带，求出加速度a；
F．根据上述实验数据求出动摩擦因数u，整理仪器，结束实验．
回答下列问题：
①以上实验步骤中，不需要的步骤是C．
②其中一条纸带如图2所示，各点间还有4个点未标出，则物块的加速度a=1.25m/s2（结果保留三位有效数字）
③根据实验原理，可求出动摩擦因数u=$\frac{mg-（M+m）a}{Mg}$（用M、m、a和重力加速度g表示）．
分析 （1）根据实验的目的和要求事项分析答题；
（2）由导出公式：△x=aT2，即可求出加速度；
（3）由动能定理列方程求出动摩擦因数．
解答 解：（1）该实验的目的是为了测量物块与长木板之间的摩擦因数，所以在实验的过程中，不能调整长木板倾斜程度，平衡摩擦力，否则不能测量摩擦因数．
所以不需要的步骤是C．
（2）各点间还有4个点未标出，所以时间间隔是5t0=5×0.02s=00.1s
物块的加速度：${a}_{1}=\frac{{x}_{3}-{x}_{1}}{2{T}^{2}}$，${a}_{2}=\frac{{x}_{4}-{x}_{2}}{2{T}^{2}}$
物块的加速度：$a=\frac{{a}_{1}+{a}_{2}}{4{T}^{2}}=\frac{{x}_{3}+{x}_{4}-{x}_{1}-{x}_{2}}{4{T}^{2}}=\frac{0.0869+0.0995-0.0619-0.0745}{4×0．{1}^{2}}$m/s2=1.25m/s2
（3）对M、m组成的系统，由牛顿第二定律得：mg-μMg=（M+m）a，
解得：$μ=\frac{mg-（M+m）a}{Mg}$．
故答案为：①C； ②1.25； ③$\frac{mg-（M+m）a}{Mg}$
点评 本题考查了实验注意事项、求动摩擦因数、求加速度，知道实验注意事项、实验原理、应用牛顿第二定律与匀变速直线运动的推论即可正确解题
练习册系列答案
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