Question

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，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

（1）上图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”）．

Answer

0.495～0.497m/s2 范围内 CD 天平 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：，

根据逐差法有：；

（2）要测量动摩擦因数，由可知要求，需要知道摩擦力和压力的大小，压力就是滑块的重力，所以需要知道滑块的质量，摩擦力要根据铁块的运动来求得，滑块做的是匀加速运动，拉滑块运动的是托盘和砝码，所以也要知道托盘和砝码的质量，故AB错误，CD正确．

（3）由（2）可知，动摩擦因数的表达式为：，由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，但没有考虑打点计时器给纸带的阻力、细线和滑轮间、以及空气等阻力，因此导致摩擦因数的测量值偏大。

点睛：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，同时要熟练应用所学基本规律解决实验问题。