Question

某同学欲利用如图1所示的实验装置来测量滑块与斜面间动摩擦因数的大小，其实验步骤如下：

（1）该同学将斜面倾角调整为θ，释放滑块后，打点计时器打出的部分纸带如图2所示，已知打点计时器使用的是频率为50Hz的交流电，且纸带上相邻两计数点之间还有4个点未画出，由此可计算出滑块在斜面上的加速度大小为a=______m/s²（计算结果保留2位有效数字）．

（2）已知当地的重力如速度大小为g，该同学利用其学习的牛顿运动定律知识，写出滑块与斜面间的动摩擦因数μ的表达式μ=________．

（3）由于在实验时没有考虑滑块在下滑过程中受到的空气阻力及纸带与打点计时器之间的摩擦，你认为该同学测得的动摩擦因数与真实值相比应_______（填“偏大“、“偏小“或“不变“）

Answer

a=5.6m/s2 偏大

【解析】（1）相邻两计数间的时间间隔T=0.1s、利用逐差法可知加速度为：

（2）通过受力分析，有牛顿第二定律可知：

mgsinθ﹣μmgcosθ=ma

解得：

（3）滑块在下滑过程中受到的空气阻力及纸带与打点计时器之间的摩擦，测得的动摩擦因数比真实值偏大