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某物理兴趣小组在一次课外探究活动中要测量滑块与木板之间的动摩擦因数,实验装置如图a所示,一表面粗糙的长木板固定在水平实验台的桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一
题目详情
某物理兴趣小组在一次课外探究活动中要测量滑块与木板之间的动摩擦因数,实验装置如图a所示,一表面粗糙的长木板固定在水平实验台的桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与穿过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小沙桶连接.打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz.开始实验时,在小沙桶中放入适量的沙,放手后滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列的点,如图b所示.
①图b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b所示,根据图b中数据计算的加速度a=______(保留三位有效数字).
②为了能够测量出滑块与木板间的动摩擦因数,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lB.木板的质量m1C.滑块的质量m2
D.沙桶和沙的总质量m3E.滑块运动的时间t
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,测量出的动摩擦因数______(填“偏大”或“偏小”)![](https://www.zaojiaoba.cn/zhidao/pic/item/6a63f6246b600c33cc7b104c194c510fd9f9a130.jpg)
12
3
m 3g−(m 2+m 3)a m 3g−(m 2+m 3)a 3g−(m 2+m 3)a 3g−(m 2+m 3)a3g−(m 2+m 3)a 2+m 3)a 2+m 3)a2+m 3)a 3)a 3)a3)am2g m2g m2gm2g2g
m 3g−(m 2+m 3)a m 3g−(m 2+m 3)a 3g−(m 2+m 3)a 3g−(m 2+m 3)a3g−(m 2+m 3)a 2+m 3)a 2+m 3)a2+m 3)a 3)a 3)a3)am2g m2g m2gm2g2g![](https://www.zaojiaoba.cn/zhidao/pic/item/6a63f6246b600c33cc7b104c194c510fd9f9a130.jpg)
①图b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b所示,根据图b中数据计算的加速度a=______(保留三位有效数字).
②为了能够测量出滑块与木板间的动摩擦因数,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lB.木板的质量m1C.滑块的质量m2
D.沙桶和沙的总质量m3E.滑块运动的时间t
③滑块与木板间的动摩擦因数μ=
m 3g−(m 2+m 3)a |
m2g |
m 3g−(m 2+m 3)a |
m2g |
![](https://www.zaojiaoba.cn/zhidao/pic/item/6a63f6246b600c33cc7b104c194c510fd9f9a130.jpg)
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m 3g−(m 2+m 3)a |
m2g |
m 3g−(m 2+m 3)a |
m2g |
m 3g−(m 2+m 3)a |
m2g |
m 3g−(m 2+m 3)a |
m2g |
m 3g−(m 2+m 3)a |
m2g |
m 3g−(m 2+m 3)a |
m2g |
![](https://www.zaojiaoba.cn/zhidao/pic/item/6a63f6246b600c33cc7b104c194c510fd9f9a130.jpg)
▼优质解答
答案和解析
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:T=0.1s,应用△x=at22,将纸带两分,则:
a=
=
m/s2=0.478m/s2
②要测量动摩擦因数,由f=μFN 可知要求μ,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,
故选:CD
③以整个系统为研究对象,根据牛顿第二定律有:m3g-f=(m2+m3)a
f=m2gμ
联立得:μ=
在实验中得到的摩擦力包含了纸带与打点计时器的摩擦,故数值偏大,故摩擦系数偏大;
故答案为:
①0.478m/s2;
②CD;
③
,偏大.
(x6+x5+x 4)−(x 3+x2+x 1) (x6+x5+x 4)−(x 3+x2+x 1) (x6+x5+x 4)−(x 3+x2+x 1)6+x5+x 4)−(x 3+x2+x 1)5+x 4)−(x 3+x2+x 1)4)−(x 3+x2+x 1)3+x2+x 1)2+x 1)1)9T 2 9T 2 9T 22=
m/s2=0.478m/s2
②要测量动摩擦因数,由f=μFN 可知要求μ,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,
故选:CD
③以整个系统为研究对象,根据牛顿第二定律有:m3g-f=(m2+m3)a
f=m2gμ
联立得:μ=
在实验中得到的摩擦力包含了纸带与打点计时器的摩擦,故数值偏大,故摩擦系数偏大;
故答案为:
①0.478m/s2;
②CD;
③
,偏大.
[(2.8+3.3+3.8)−(2.40+1.8+1.4)]×0.01 [(2.8+3.3+3.8)−(2.40+1.8+1.4)]×0.01 [(2.8+3.3+3.8)−(2.40+1.8+1.4)]×0.019×0.1 2 9×0.1 2 9×0.1 22m/s22=0.478m/s22
②要测量动摩擦因数,由f=μFNN 可知要求μ,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,
故选:CD
③以整个系统为研究对象,根据牛顿第二定律有:m33g-f=(m22+m33)a
f=m22gμ
联立得:μ=
在实验中得到的摩擦力包含了纸带与打点计时器的摩擦,故数值偏大,故摩擦系数偏大;
故答案为:
①0.478m/s2;
②CD;
③
,偏大.
m 3g−(m 2+m 3)a m 3g−(m 2+m 3)a m 3g−(m 2+m 3)a3g−(m 2+m 3)a2+m 3)a3)am2g m2g m2g2g
在实验中得到的摩擦力包含了纸带与打点计时器的摩擦,故数值偏大,故摩擦系数偏大;
故答案为:
①0.478m/s22;
②CD;
③
,偏大.
m 3g−(m 2+m 3)a m 3g−(m 2+m 3)a m 3g−(m 2+m 3)a3g−(m 2+m 3)a2+m 3)a3)am2g m2g m2g2g,偏大.
a=
(x6+x5+x 4)−(x 3+x2+x 1) |
9T 2 |
[(2.8+3.3+3.8)−(2.40+1.8+1.4)]×0.01 |
9×0.1 2 |
②要测量动摩擦因数,由f=μFN 可知要求μ,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,
故选:CD
③以整个系统为研究对象,根据牛顿第二定律有:m3g-f=(m2+m3)a
f=m2gμ
联立得:μ=
m 3g−(m 2+m 3)a |
m2g |
在实验中得到的摩擦力包含了纸带与打点计时器的摩擦,故数值偏大,故摩擦系数偏大;
故答案为:
①0.478m/s2;
②CD;
③
m 3g−(m 2+m 3)a |
m2g |
(x6+x5+x 4)−(x 3+x2+x 1) |
9T 2 |
[(2.8+3.3+3.8)−(2.40+1.8+1.4)]×0.01 |
9×0.1 2 |
②要测量动摩擦因数,由f=μFN 可知要求μ,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,
故选:CD
③以整个系统为研究对象,根据牛顿第二定律有:m3g-f=(m2+m3)a
f=m2gμ
联立得:μ=
m 3g−(m 2+m 3)a |
m2g |
在实验中得到的摩擦力包含了纸带与打点计时器的摩擦,故数值偏大,故摩擦系数偏大;
故答案为:
①0.478m/s2;
②CD;
③
m 3g−(m 2+m 3)a |
m2g |
[(2.8+3.3+3.8)−(2.40+1.8+1.4)]×0.01 |
9×0.1 2 |
②要测量动摩擦因数,由f=μFNN 可知要求μ,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,
故选:CD
③以整个系统为研究对象,根据牛顿第二定律有:m33g-f=(m22+m33)a
f=m22gμ
联立得:μ=
m 3g−(m 2+m 3)a |
m2g |
在实验中得到的摩擦力包含了纸带与打点计时器的摩擦,故数值偏大,故摩擦系数偏大;
故答案为:
①0.478m/s2;
②CD;
③
m 3g−(m 2+m 3)a |
m2g |
m 3g−(m 2+m 3)a |
m2g |
在实验中得到的摩擦力包含了纸带与打点计时器的摩擦,故数值偏大,故摩擦系数偏大;
故答案为:
①0.478m/s22;
②CD;
③
m 3g−(m 2+m 3)a |
m2g |
m 3g−(m 2+m 3)a |
m2g |
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