【題目】為了測量物塊和桌面之間的動摩擦因數(shù),某同學設計了如圖甲所示的實驗裝置,帶滑輪的長木板水平放置,板上固定的兩個光電門相距為L=0.5m,滑塊上遮光板的寬度d用游標卡尺測出,示數(shù)如圖乙所示,質(zhì)量為m=0.5 kg的滑塊通過細線與重物相連,通過力傳感器獲得細線的拉力F=3N,讓滑塊由靜止釋放,記錄滑塊的遮光板通過光電門1、光電門2所用的時 間分別為t1=0.02s、t2=0.01 s.

(1)遮光板的寬度為d=___________________cm.

(2)滑塊的加速度表達式為_____________(用題中所給符號表示),滑塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)為_____________(保留兩位有效數(shù)字).

(3)如果實驗中力傳感器出現(xiàn)問題后被拆掉,該同學用重物P所受的重力Mg代替細線對滑塊的拉力完成了實驗,為使誤差盡可能減小,應滿足的實驗條件是__________

【答案】2.00; 0.3;M<<m.

【解析】

①由圖示游標卡尺可知,其示數(shù)為20mm+0×0.1mm=20.0mm=2.00cm;
②滑塊經(jīng)過兩光電門時的速度:v1=,v2=,由速度位移公式可得:v22-v12=2aL,解得:,代入數(shù)據(jù)解得:a=3m/s2,由牛頓第二定律得:F-μmg=ma,代入數(shù)據(jù)解得:μ=0.30;
③以滑塊為研究對象,由牛頓第二定律得:F-μmg=ma,解得:μ=,細線對滑塊的拉力F小于重物的重力Mg,實驗時認為滑塊受到的拉力為Mg,由μ=可知,所測μ偏大;當Mm越小,拉力F越接近于Mg,為了減小實驗誤差,需要滿足的條件是:M遠遠小于m,M<<m.
故答案為:①2.00;;0.3;③大;M<<m.

練習冊系列答案
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A. 人有觸電感覺是在開關閉合的瞬間

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