Question

9．某同学利用“验证牛顿第二定律”的实验器材，测量滑块和长木板之间的动摩擦因数．．如图所示，带滑轮的长木板水平放置．力传感器固定在墙上，轻绳分别跨过固定在滑块上和固定在长木板末端的滑轮，一端与力传感器连接，另一端竖直悬挂一沙桶，沙桶距地面足够远．调节两滑轮的位置使轻绳与长木板平行，不计轻绳与各滑轮之间的摩擦．

（1）实验时，一定要进行的操作是C（填选项前的字母）
A．将长木板右端垫高以平衡摩擦力
B．使沙和沙桶的总质量远小于滑块质量
C．将打点计时器接交流电源
D．用天平测沙和沙桶的总质量
（2）实验时，记录力传感器的示数F，用天平测出滑块质量m，由纸带上的点求出加速度a，根据这些数据，可以得出滑块和木板间的动摩擦因数的表达式μ=$\frac{2F-ma}{mg}$．（重力加速度为g）

Answer 1

分析 （1）实验中测量滑块与木板间的动摩擦因数，不需要平衡摩擦力，拉力可以通过拉力传感器测出．
（2）对滑块研究，根据牛顿第二定律得出动摩擦因数的表达式．

解答 解：（1）A、测量滑块和长木板之间的动摩擦因数，不需要将木板右端垫高来平衡摩擦力，故A错误．
B、绳子的拉力可以通过力传感器得出，不需要满足沙和沙桶总质量远小于滑块质量，故B错误．
C、打点计时器应接交流电源，故C正确．
D、拉力的大小可以通过拉力传感器测出，不需要用天平测量沙和沙桶的总质量，故D错误．
故选：C．
（2）根据牛顿第二定律得：2F-μmg=ma，解得：μ=$\frac{2F-ma}{mg}$．
故答案为：（1）C；（2）$\frac{2F-ma}{mg}$

点评 解决本题的关键知道实验的原理以及实验中注意的事项，注意拉力的大小由拉力传感器测出，不需要测量沙和沙桶的质量．