Question

【題目】教材列出的木一木動摩擦因數(shù)為0.30，實驗小組采用如圖甲所示的裝置測量木塊與木板間的動摩擦因數(shù)。實驗中，木塊在重錘的拉動下，沿水平長木板做勻加速運動。

（1）實驗所用重錘質(zhì)量150g左右，下列供選擇的木塊質(zhì)量最合適的是____；

A. 20g B.260g C.500g D.600g

（2）關(guān)于實驗操作和注意事項，下列說法正確的有____；

A．實驗中先釋放木塊，后接通電源

B．調(diào)整定滑輪高度，使細線與板面平行

C．必須滿足細線對木塊拉力與重錘重力大小近似相等

D．木塊釋放位置到滑輪距離正常應(yīng)在0.6m左右

（3）實驗得到的一根紙帶如圖乙所示，從某個清晰的點開始，每5個打點取一個計數(shù)點，依次標出0、l、2、3、4、5、6，測得點O與點3、點6間的距離分別為19.90cm、 54.20cm，計時器打點周期為0.02s，則木塊加速度a= ____m/s2(保留兩位有效數(shù)字)；

（4）實驗測得μ=0.33，大于教材列表中的標值，請寫出兩個可能的原因：____，_____。

Answer 1

【答案】B BD 1.6 木塊、木板表面粗糙程度有差異 細線與滑輪摩擦或紙帶與計時器摩擦

【解析】

（1）[1]由題知，重錘的質(zhì)量m=150g左右，動摩擦因數(shù)0.30，設(shè)木塊的質(zhì)量為M，為使木塊在重錘的拉動下沿水平長木板做勻加速運動，對整體，根據(jù)牛頓第二定律有

解得

根據(jù)長木板做勻加速運動，即a>0，可得

解得

g

當木塊的質(zhì)量M越小時，滑動摩擦力越小，整體的加速度越大，在紙帶上打的點越少，則在計算加速度時誤差較大，綜上分析可知，木塊質(zhì)量最合適的是260g，故B符合題意，ACD不符合題意；

故選B。

（2）[2]A．實驗時應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶，故A錯誤；

B．為保證木塊所受的拉力為細線的拉力，則應(yīng)調(diào)整定滑輪的高度使細線與木板平行，故B正確；

C．根據(jù)實驗原理

可知不必滿足細線對木塊拉力與重錘重力大小近似相等，故C錯誤；

D．假設(shè)木板光滑，對整體受力分析，根據(jù)牛頓第二定律有

將（1）問中的m=150g，M=260g代入上式，可得加速度

m/s2

為減少誤差，計算方便，一般在紙帶上是每隔5個點取一個計數(shù)點，即時間間隔，通常是取5至6個計數(shù)點，則總時間為0.5s到0.6s，取最開始的計數(shù)點是從初速度為0開始的，根據(jù)位移時間公式有

取t=0.5s計算可得

取t=0.6s計算可得

故為提高紙帶利用效率，減少實驗誤差，木塊釋放位置到滑輪距離正常應(yīng)在0.6m左右，故D正確。

故選BD。

（3）[3]由題知，每隔5個點取一個計數(shù)點，則時間間隔，根據(jù)

可得加速度為

由題知，，代入數(shù)據(jù)解得

（4）[4]實驗測得μ=0.33，大于教材列表中的標值，根據(jù)實驗原理分析，可能存在的原因有：木塊、木板表面粗糙程度有差異；細線與滑輪摩擦或紙帶與計時器摩擦。