Question

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。实验装置如图所示，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，滑块开始做匀加速直线运动，在纸带上打出一系列小点。

（1）上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。可以测出1~6每个点的瞬时速度，画出v-t图象，进而得到a，其中3号点的瞬时速度的大小v₃＝________ m/s²（保留三位有效数字）。

（2）也可以去除一个数据，利用逐差法处理数据，如果去除的是2．88cm这一数据，计算出滑块的加速度a＝________ m/s²（保留三位有效数字）．

（3）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，完全选对才得分）：还需要使用的仪器是

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．利用秒表测量滑块运动的时间t

（4）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）0．264m/s

（2）0．496 m/s2

（3）CD 天平

（4） 偏大

【解析】试题分析：（1）每相邻两计数点间还有4个打点，说明相邻的计数点时间间隔为0．1s，3号点的瞬时速度的大小；

（2）如果去除的是2．88cm这一数据，计算出滑块的加速度

（3）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，压力就是滑块的重力，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。

（4）以整个系统为研究对象，由牛顿第二定律得，

解得；由于根据牛顿第二定律列方程的过程中，即考虑了木块和木板之间的摩擦，没有考虑细线和滑轮以及空气阻力等，故导致摩擦因数的测量会偏大。