Question

【題目】某同學(xué)利用“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)器材，測量滑塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)。如圖甲所示，帶滑輪的長木板水平放置，輕繩跨過固定在長木板末端的滑輪，端連接砂桶，另一端連接固定在滑塊上的拉力傳感器，穿過打點(diǎn)計時器的紙帶與滑塊尾部相連接，砂桶離地面足夠高。調(diào)節(jié)滑輪的位置使輕繩與長木板平行，不計輕繩與滑輪間的摩擦。

（1）為了完成實(shí)驗(yàn)______（選填“需要”或“不需要”）將長木板右端墊高以平衡摩擦力，______（選填“需要”或“不需要”）使砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊和拉力傳感器的總質(zhì)量。

（2）經(jīng)正確、規(guī)范的操作后，打出一條如圖乙所示的紙帶，每兩個計數(shù)點(diǎn)之間還有四個計時點(diǎn)沒有畫出來，紙帶上的數(shù)字為相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)間的距離，打點(diǎn)計時器的頻率為50Hz．由此可求得滑塊的加速度a=___m/s2（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

（3）改變砂桶的質(zhì)量，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，測出多組滑塊的加速度a與相應(yīng)的拉力傳感器示數(shù)F，作出a-F圖線如圖（丙）所示，已知重力加速度為g=9.8m/2，則滑塊（含拉力傳感器）質(zhì)量為______kg，滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為______。

Answer 1

【答案】不需要 不需要 2.02 0.25 0.4

【解析】

（1）滑塊受到的拉力是通過力傳感器顯示的，故不必保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量和測定砂和砂桶的質(zhì)量，由于要測量摩擦因數(shù)，故不需要平衡摩擦力；

（2）把0--6點(diǎn)分成兩大段，由逐差公式求加速度；

（3）根據(jù)牛頓第二定律，加速度，結(jié)合題目所給圖象知：斜率，從而求出滑塊質(zhì)量，從橫截距可求出。