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.第一小组实验装置如图1所示,打点计时器固定在斜面上.滑...
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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.第一小组实验装置如图1所示,打点计时器固定在斜面上.滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上加速滑下,如图1,图2是打出纸带的一段(图中单位为cm).
第二物理小组实验装置如图3,一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)第一小组 先利用纸带测出滑块的加速度a,已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,选A、B、C…等7个点为计数点,各计数点间均有一个点没有画出,各计数点间距离如图2所示,滑块下滑的加速度
a= m/s2.(保留三位有效数字)
(2)除了加速度a,为测量动摩擦因数,第一小组还应测量下列物理量的 .(填入所选物理量前的字母)
A.木板的长度L B.木板的末端被垫起的高度h
C.木板的质量m1 D.滑块的质量m2 E.滑块运动的时间t
(3)除了加速度a,为测量动摩擦因数,第二小组还应测量下列物理量中的 .(填入所选物理量前的字母)
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
(4)第一小组滑块与木板间的动摩擦因数μ= (用(2)问被测物理量的字母表示,重力加速度为g).
第二小组滑块与木板间的动摩擦因数μ= (用(3)问被测物理量的字母表示,重力加速度为g).
(5)与真实值相比,测量的动摩擦因数第一小组应该比真实值 (填“偏大”或“偏小”).
与真实值相比,测量的动摩擦因数第二小组应该比真实值 (填“偏大”或“偏小”).
【回答】
解:(1)由△x=at2可知,加速度:a====3.0m/s2
(2)如图1所示,由牛顿第二定律得:mgsinθ﹣μmgcosθ=ma,sinθ=,cosθ=,μ=﹣,要求出动摩擦因数,除测出加速度a外,还需要测出斜面的长度L与木板的末端被垫起的高度h,故选:AB.
(3)如图3所示,对滑块与托盘和砝码组成的系统,由牛顿第二定律得:m3g﹣μm2g=(m2+m3)a,μ=﹣,要测出动摩擦因数μ,除了测出加速度a外,还需要测出滑块的质量m2、托盘和砝码的总质量m3,故选CD.
(4)由(2)可知,第一小组滑块与木板间的动摩擦因数μ=﹣;由(3)可知,第二小组滑块与木板间的动摩擦因数μ=﹣.
(5)由于没有考虑纸带与打点计时器间的摩擦力及空气阻力等阻力,与真实值相比,测量的动摩擦因数第一小组应该比真实值偏大;与真实值相比,测量的动摩擦因数第二小组应该比真实值偏大.
故*为:(1)3.0;(2)AB;(3)CD;(4)﹣;﹣;(5)偏大;偏大.
知识点:牛顿第二定律
题型:实验,探究题
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