Question

(9分)某物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz。开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点。

请回答下列问题：

（1）为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有        。（填入所选物理量前的字母）

A.木板的长度L

B.木板的质量m₁

C.滑块的质量m₂

D.托盘和砝码的总质量m₃

E.滑块运动的时间t

（2）测量（1）中所选定的物理量时需要的实验器材为                             。

（3）滑块与木板间的动摩擦因数μ＝                    （用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）。与真实值相比，测量的动摩擦因数         （填“偏大”或“偏小”）。

Answer

(1)C D（2分） (2) 天平（2分） （3）（3分）； 偏大，（2分）

【解析】

试题分析：（1）要测量动摩擦因数，由 可知要求μ，需要知道摩擦力和压力的大小，压力就等于滑块的重力，所以需要知道滑块的质量，摩擦力要根据铁块的运动来求得，滑块做的是匀加速运动，拉滑块运动的是托盘和砝码，所以也要知道托盘和砝码的质量，故ABE错误，CD正确；

（2）还需要天平来测量质量；

（3）以整个系统为研究对象，根据牛顿第二定律有：

联立解得：

没有考虑纸带和限位孔间以及绳子和滑轮间的摩擦以及空气阻力，所以结果偏大

考点：摩擦力、牛顿第二定律。