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 验装置如图甲所示，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，其一端与穿过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 点．图乙给出的是实验中获取的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在 纸带上标出连续的 5 个计数点 A、B、C、D、E，每相邻两计数点间还有 4 个打 点（图中未标出），测出各计数点到 A 点之间的距离如图所示．请完成下列小题：

（1）根据图中数据计算：（保留两位有效数字）

①打 C 点时滑块的速度的大小为_____m/s；

②滑块的加速度 a=_____m/s²；

（2）为了测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的是_____．

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. 滑块运动的时间 t

（3）不计打点计时器与纸带间及细绳与滑轮间的阻力，则滑块与木板间的动摩擦因数＝______用被测物理量的字母表示，重力加速度为 g）．

Answer

0.54m/s CD

【解析】

（1）根据平均速度等于中时刻的瞬时速度，再利用逐差法可以求出滑块下滑的加速度．

（2）根据牛顿第二定律有=ma，由此可知需要测量的物理．

（3）根据牛顿第二定律的表达式，可以求出摩擦系数的表达式．

（1）根据平均速度等于瞬时速度，则有：；
由△x=at2得：

（2）以系统为研究对象，由牛顿第二定律得：m3g-f=（m2+m3）a，滑动摩擦力：f=m2gμ，
解得：，要测动摩擦因数μ，需要测出：滑块的质量m2 与托盘和砝码的总质量m3，故选CD；

（3）由（2）可知，动摩擦因数的表达式为：由上式得：