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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.实验装置如图1,一表面粗...

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.实验装置如图1,一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.
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(1)图2给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.根据图中数据计算的加速度a=______(保留三位有效数字).
(2)滑块与木板间的动摩擦因数μ=______(用被测物理量的字母表示,重力加速度为g).与真实值相比,测量的动摩擦因数______(填“偏大”或“偏小”).
(1)纸带法实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论△x=aT2,可计算出打出某点时纸带运动加速度; (2)对木块受力分析,根据牛顿第二定律列方程,可求出滑动摩擦因数的表达式,由于木块滑动过程中受到空气阻力,因此会导致测量的动摩擦因数偏大. 【解析】 (1)每相邻两计数点间还有4个打点,说明相邻的计数点时间间隔为0.1s.将第一段位移舍掉,设1、2两计数点之间的距离为x1,则第6、7之间的距离为x6,利用匀变速直线运动的推论△x=at2,即逐差法可以求物体的加速度大小:a==,将数据带入得:a=0.496m/s2. 由于取舍的位移不一样,因此在答案在:0.495~0.497m/s2 范围内. (2)根据牛顿第二定律有:m3g-m2gμ=(m2+m3)a,故解得:μ=. 由于根据牛顿第二定律列方程的过程中,考虑了木块和木板之间的摩擦,但没有考虑细线和滑轮以及空气阻力等, 故导致摩擦因数的测量会偏大. 故答案为:(1)0.496;(2);偏大.
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考点分析:
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A.Ffa大小不变
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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