现要测量滑块与木板之间的动摩擦因数,实验装置如图1所示.表面粗糙的木板一端固定在水平桌面上,另一端抬起一定高度...
问题详情:
现要测量滑块与木板之间的动摩擦因数,实验装置如图1所示.表面粗糙的木板一端固定在水平桌面上,另一端抬起一定高度构成斜面;木板上有一滑块,其后端与穿过打点计时器的纸带相连,打点计时器固定在木板上,连接频率为50Hz的交流电源.接通电源后,从静止释放滑块,滑块带动纸带上打出一系列点迹.
(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是实验中选取的计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),2、3和5、6计数点间的距离如图2所示.由图中数据求出滑块的加速度a= m/s2(结果保留三位有效数字).
(2)已知木板的长度为l,为了求出滑块与木板间的动摩擦因数,还应测量的物理量是 .
A.滑块到达斜面底端的速度v B.滑块的质量m
(3)设重力加速度为g,滑块与木板间的动摩擦因数的表达式μ= (用所需测量物理量的字母表示)
【回答】
解:(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,
根据逐差法有:a==≈2.51m/s2;
(2)要测量动摩擦因数,由μmgcosθ=ma,可知要求μ,需要知道加速度与夹角余弦值,纸带数据可算出加速度大小,[来源:学科网ZXXK]
再根据斜面高度h和底边长度x,结合三角知识,即可求解,故ABC错误,D正确.
(3)以滑块为研究对象,根据牛顿第二定律有:
μmgcosθ+mgsinθ=ma
解得:μ==.
故*为:(1)2.51,(2)D,(3).
知识点:专题十三 中学物理实验
题型:实验,探究题
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