Question

某实验小组用图甲所示的实验装置测量滑块与长木板之间的动摩擦因数．在一端装有定滑轮的长木板上固定A、B两个光电门，与光电门相连的计时器能显示滑块上的遮光片通过光电门时的遮光时间，滑块通过绕过定滑轮的轻质细绳与测力计挂钩相连，测力计另一端吊着沙桶，测力计能显示滑块所受的拉力，滑块对长木板的压力与滑块的重力大小相等，已知遮光片宽度为d ，当地的重力加速度为g ．

(1)为了满足实验的要求，下列说法正确的是_______．

A．长木板应放在水平桌面上

B．长木板没有定滑轮的一端应适当垫高，以平衡摩擦力

C．沙桶及测力计的总质量应远小于滑块的质量

D．定滑轮与滑块之间的细绳应与长木板平行

(2)甲同学测出A、B两光电门之间的距离为L，滑块通过A、B两光电门的时间分别为t₁、t₂，滑块的加速度大小a=_________（用字母L、d、t₁、t₂表示）．

(3)多次改变沙桶里沙的质量，重复步骤（2），根据测得的多组F和a，作出a-F图象如图乙所示，由图象可知，滑块的质量为____________，滑块与长木板间的动摩擦因数为________．

Answer

AD

【解析】

(1) A、D，为保证滑块做匀加速运动，绳子的拉力必须恒定，应调整滑轮高度，使细线与木板平行，故A、D正确；

B、本实验要测量动摩擦因数，不需要平衡摩擦力，故B错误；

C、由于本实验中有测力计，故不要沙桶及测力计的总质量应远小于滑块的质量，故C错误；

(2) 滑块通过A、B两光电门的速度分别为：，，由匀变速直线运动的速度—位移公式可知，，解得 ；

(3) 滑块受到的摩擦力为：f=μmg

由牛顿第二定律可得：

解得力F与加速度a的函数关系式为：，

由图象所给信息可得图象斜率为：，所以

由图象所给信息可得图象截距为：，所以．

【点晴】

解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，同时要熟练应用所学基本规律解决实验问题．