题目内容

13．某实验小组用如图装置测量木块和长木板间的动摩擦因数，将一端装有定滑轮的长木板固定在桌面上，在长木板的另一端安装打点计时器，选取适当长度的细线将木块和钩码连接起来．将木块靠近打点计时器，纸带穿过打点计时器后固定在木块后面．接通打点计时器，放开木块，钩码触地后，木块继续向前运动一段距离后停住．断开电源，取下纸带．利用木块减速运动阶段纸带上的数据计算木块和长木板间的动摩擦因数，回答以下问题：
（1）如果测得木块减速运动阶段的加速度大小为a，当地的重力加速度为g，则木块与长木板间的动摩擦因数可表示为μ=$\frac{a}{g}$．
（2）下列条件必需满足的是C．
A．木块的质量M与钩码的质量m，须满足M＞＞m
B．垫高木板装有打点计时器的一端，以平衡摩擦力
C．调节木板，使木板的上表面水平
D．调节定滑轮的高度，使滑轮与木块之间的细线水平
（3）实验中忽略了纸带与打点计时器间的摩擦，这样导致μ的测量值比真实值偏大（填“偏大”或“偏小”）

分析 （1）减速阶段摩擦力完全提供做减速运动的力，根据牛顿第二定律求得摩擦因数；
（2）明确滑动摩擦力f=μFN=μmg即可逐一判断；
（3）测量值由于忽略了纸带与打点计时器间的摩擦，根据牛顿第二定律即可判断

解答 解：（1）木块减速运动是，根据牛顿第二定律可知μmg=ma
解得$μ=\frac{a}{g}$
（2）A、木块最减速运动，与木块的质量无关，故A错误；
B、垫高木板装有打点计时器的一端，以平衡摩擦力，木块无法做减速运动，故B错误；
C、利用减速阶段求摩擦因数，木块的重力完全等于木块与木板间的弹力，故要求木板水平，故C正确
D、减速阶段为钩码落地后的运动，此时细绳无拉力，故D错误；
故选：C
（3）测量值考虑了忽略了纸带与打点计时器间的摩擦，即μ真mg+f=ma，解得$μ=\frac{ma-f}{mg}=a-\frac{f}{mg}$，故测量值比真实值偏大
故答案为：（1）$\frac{a}{g}$，（2）C，（3）偏大

点评 解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，同时要熟练应用所学基本规律解决实验问题．

练习册系列答案
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