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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)回答下列两个问题:

①为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有      .(填入所选物理量前的字母)

A.木板的长度l

B.木板的质量m1

C.滑块的质量m2

D.托盘和砝码的总质量m3

E.滑块运动的时间t

②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是     

(3)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”).写出支持你的看法的一个论据:     

 

(1)0.497m/s2;2)①CD;②天平;(3),偏大,忽略了纸带与限位孔之间的摩擦力、空气阻力、滑轮处的摩擦力、细绳质量. 【解析】 试题分析:(1)由匀变速直线运动的推论△x=aT2,利用逐差法求出加速度; (2)利用牛顿第二定律列式,求出计算动摩擦因数的表达式,根据表达式判断需要测量哪些物理量,根据需要测量的物理量选择实验器材; (3)由于忽略了纸带与限位孔之间的摩擦力、空气阻力、滑轮处的摩擦力、细绳质量,导致测量的动摩擦因数偏大. 【解析】 (1)由逐差法得:a=. (2)对系统由牛顿第二定律得:m3g﹣μm2g=(m2+m3)a, 解得:μ=, 据此可知为测量动摩擦因数,还应测量的有滑块的质量m2,托盘和砝码的总质量m3,测量质量需要的实验器材是天平. (3)由(2)的分析可知滑块与木板间的动摩擦因数为: μ=, 由于忽略了纸带与限位孔之间的摩擦力、空气阻力、滑轮处的摩擦力、细绳质量,导致测量的动摩擦因数偏大. 故答案为:(1)0.497m/s2;2)①CD;②天平;(3),偏大,忽略了纸带与限位孔之间的摩擦力、空气阻力、滑轮处的摩擦力、细绳质量. 【点评】本题考查动摩擦因数的测量,解题的关键是掌握实验原理,利用牛顿第二定律写出计算动摩擦因数的表达式,平时注意掌握实验误差的分析.  
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