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．实验装置如图一，一表面粗糙的木板固定在水平

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．实验装置如图一，一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50Hz．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．（1）如图二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个打点（图中未标出），计数点间的距离如图二所示，其中x1=7.09cm、x2=7.71cm、x3=8.31cm、x4=8.90cm、x5=9.50cm、x6=10.11cm．根据图中数据计算的加速度a=______m/s2（保留二位有效数字）．（2）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m1C．滑块的质量m2 D．托盘和砝码的总质量m3（3）滑块与木板间的动摩擦因数μ=m3g?(m2+m3)am2g=m3g?(m2+m3)am2g（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）．

Answer 1

（1）交流电源频率为50Hz，打点时间间隔为0.02s，每相邻两计数点间还有4个打点，计数点间的时间间隔t=0.02×5=0.1s，
由匀变速运动的推论△x=at²可知：
加速度a=

a1+a2+a3

3

=

s4?s1+s5?s2+s6?s3

9t2

=

0.0890?0.0709+0.0950?0.0771+0.1011?0.0831

9×0．12

≈0.60m/s²．
（2）①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：μ=

m3g?(m2+m3)a

m2g

，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；
②测物体的质量需要的实验器材是：天平．
（3）由（2）可知，动摩擦因数的表达式为：μ=

m3g?(m2+m3)a

m2g

，
故答案为：（1）0.60；（2）CD；（3）=

m3g?(m2+m3)a

m2g

．