Question

为了测量两张纸之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：如图所示，在木块A和板B上贴上待测的纸，B木板水平固定，砂桶通过细线与木块A相连，调节砂桶中砂的多少，使木块A匀速向左运动．测出砂桶和砂的总质量m，以及贴纸木块A的质量M．
（1）用M和m表示出两纸间的动摩擦因数μ的表达式为    ；
（2）在实际操作中，发现要保证木块A做匀速运动较困难，所以调节沙桶中沙的多少，让木块改做匀加速直线运动，并想办法测出加速度a的大小．
①测量木块加速度a的方法是    ；
②还要添加的器材有    ；
③根据改进的方案，动摩擦因数μ的表达式是    ；（用M，m，a表示）

Answer

（1）滑动摩擦力大小f=μFN，而沙桶和沙匀速运动，则绳子拉力F=mg；
（2）测定加速度的方法很多，如使用打点计时器法，使用光电门法等等
【解析】
（1）木块A匀速向左运动，则木块A所受合力为0．绳子的拉力等于A所受的滑动摩擦力．滑动摩擦力f=μFN=μMg．由于沙桶和沙匀速运动，故绳子拉力F=mg．故有mg=μMg，解得μ=
（2）①在木板B上适当位置安装两个光电门，用游标卡尺测量两光电门间的距离x；用游标卡尺测量木块的宽度L；结合光电门记录的时间t1、t2计算出通过光电门时的木块的速度v1=、v2=，有运动学公式可得加速度为：a=
②电源、导线、光电门、游标卡尺
③由牛顿第二定律得：mg-μMg=Ma，故μ=
故答案为：；在木板B上适当位置安装两个光电门，用游标卡尺测量两光电门间的距离x，用游标卡尺测量木块的宽度L，结合光电门记录的时间t1、t2计算出通过光电门时的木块的速度v1、v2，由运动学公式可得加速度为：a=；电源、导线、光电门、游标卡尺；