Question

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖甲所示的裝置來(lái)測(cè)定滑塊與水平木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，其中A為滑塊，B和C是鉤碼，個(gè)數(shù)可調(diào)．A的左端與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶(未畫出)相連，通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶測(cè)出系統(tǒng)的加速度．實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)在鉤碼總質(zhì)量(m＋m′＝m0)保持不變的條件下，多次改變m和m′的鉤碼個(gè)數(shù)，重復(fù)測(cè)量．不計(jì)繩和滑輪的質(zhì)量及它們之間的摩擦．

（1）實(shí)驗(yàn)中除電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、若干個(gè)質(zhì)量均為50克的鉤碼、滑塊、一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板、細(xì)線外，為了完成本實(shí)驗(yàn)，還應(yīng)有________．

A．秒表 B．毫米刻度尺 C．天平 D．低壓交流電源

（2）實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)得到一條較為理想的紙帶，如圖所示．現(xiàn)從清晰的O點(diǎn)開始，每隔4個(gè)點(diǎn)取一計(jì)數(shù)點(diǎn)(中間4個(gè)點(diǎn)沒(méi)畫出)，分別記為A、B、C、D、E、F.測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為OA＝1.61 cm，OB＝4.02 cm，OC＝7.26 cm，OD＝11.30 cm，OE＝16.14 cm，OF＝21.80 cm，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)頻率為50 Hz.由此紙帶可得到打E點(diǎn)時(shí)滑塊的速度v＝________m/s，此次實(shí)驗(yàn)滑塊的加速度a＝________m/s2.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

（3）在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中，該同學(xué)以m為橫軸，以系統(tǒng)的加速度a為縱軸，繪制了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)圖線，由此可知滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)=________.(g取10 m/s2，保留兩位有效數(shù)字)

Answer 1

【答案】 BD 0.53 m/s 0.81m/s2 0.3

【解析】試題分析：每隔4個(gè)點(diǎn)取一計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s，由勻加速規(guī)律可得，用平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求解速度、用求解加速度；對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用牛頓第二定律，得到圖線的縱軸截距為-μg，可解得動(dòng)摩擦因數(shù)

（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通過(guò)打點(diǎn)即可知道時(shí)間，故不需要秒表，故A錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量?jī)牲c(diǎn)之間的距離，故需要毫米刻度尺，故B正確；本實(shí)驗(yàn)中可以不測(cè)滑塊的質(zhì)量，而且砝碼的質(zhì)量已知，故天平可以不選，故C錯(cuò)誤；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器要用到低壓交流電源，故D正確．

（2）每隔4個(gè)點(diǎn)取一計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1 s，故用平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度可得：

由可得.

（3）對(duì)ABC系統(tǒng)應(yīng)用牛頓第二定律可得：

所以，a－m圖象中，縱軸的截距為，故，得