Question

某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲探究“滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)”，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖1所示的裝置，另外他們還找到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及所用的學(xué)生電源、天平、刻度尺、導(dǎo)線(xiàn)、紙帶、鉤碼若干．

小組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：用天平稱(chēng)量滑塊的質(zhì)量M=300g，將滑塊放在水平桌面上并連接上紙帶，用細(xì)線(xiàn)通過(guò)滑輪掛上兩個(gè)鉤碼（每個(gè)鉤碼質(zhì)量為100g），調(diào)整滑輪高度細(xì)線(xiàn)與桌面平行，讓鉤碼拉動(dòng)滑塊、紙帶由靜止開(kāi)始加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況．實(shí)驗(yàn)記錄的紙帶如圖2所示，圖中前幾個(gè)點(diǎn)模糊，因此從點(diǎn)跡清晰的A點(diǎn)開(kāi)始研究，每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，若電源頻率為50赫茲，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B點(diǎn)時(shí)，滑塊的速度為

 

m/s，滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度為

 

m/s²，滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=

 

（重力加速度為g=10m/s²，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：滑塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于AC之間的平均速度；求物體的加速度可以使用圖象法，也可以使用逐差法；使用受力分析求出物體的摩擦力，然后再求摩擦因數(shù)．

解答：解：滑塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于AC之間的平均速度，即：vB=

.

vAC

=

. AC

2T

=

0.1473

2×0.1

m/s=0.74m/s
使用逐差法求加速度：a=

x3+x4-x1-x2

4T2

=

(0.3201-0.1473)-0.1473

4×0．12

m/s2=0.64m/s2
對(duì)滑塊進(jìn)行受力分析，得：2mg-μMg=（M+2m）a
代入數(shù)據(jù)，求得：μ=0.56
故答案為：0.74；0.64（0.63～0.65之間都對(duì)）；0.56

點(diǎn)評(píng)：該實(shí)驗(yàn)中，首先考查了紙帶上數(shù)據(jù)的處理，然后才是摩擦因數(shù)的計(jì)算．要注意逐差法是求解加速度的最佳方法．屬于中檔題目．