Question

4．某同學(xué)想測定桌面與木塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)．他先在木塊上固定寬度為d的遮光板，在桌面上安裝好光電門，再給木塊一初速度使其穿過光電門，最終停在桌面上（木塊沒有發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)），測出此時(shí)遮光板到光電門的距離s，記錄遮光板通過光電門的時(shí)間△t．
（1）下列操作中必要的是ACD；
A．調(diào)節(jié)桌面水平
B．用天平測出木塊的質(zhì)量m
C．選擇寬度較小的遮光板
D．多測量幾次，取平均值
（2）木塊與桌面間動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式是$μ=\frac{99fvdvf^{2}}{2gs△{t}^{2}}$；
（3）為了使木塊不滑離桌面，請你提出一個(gè)解決辦法使光電門距離桌子的邊緣遠(yuǎn)一些．

Answer 1

分析 （1）（2）根據(jù)題目的敘述，確定實(shí)驗(yàn)的原理，然后確定待測量與摩擦力的公式和動(dòng)摩擦因數(shù)的公式即可求出動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式，然后結(jié)合該表達(dá)式判斷需要測量的物理量以及必要的操作步驟；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定為了使木塊不滑離桌面，請你提出一個(gè)解決辦法．

解答 解：實(shí)驗(yàn)的原理：根據(jù)遮光條的寬度與滑塊通過光電門的時(shí)間即可求得滑塊的速度：$v=\fraczh9ltht{t}$；
從光電門到停止的過程中，摩擦力做功，設(shè)經(jīng)過光電門的速度為v，根據(jù)動(dòng)能定理得：$-μmgs=0-\frac{1}{2}m{v}^{2}$
聯(lián)立以上兩個(gè)公式得動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式：$μ=\frac{h9p93f9^{2}}{2gs△{t}^{2}}$
（1）A、由動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式可知，實(shí)驗(yàn)的原理中只有摩擦力做功，實(shí)驗(yàn)桌面要水平．故A正確；
B、由動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式可知，該實(shí)驗(yàn)不需要測量物體的質(zhì)量．故B錯(cuò)誤；
C、由于實(shí)驗(yàn)的過程中物塊做減速運(yùn)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)選擇寬度較小的遮光板可以減小實(shí)驗(yàn)的誤差．故C正確；
D、多測量幾次，取平均值可以減小實(shí)驗(yàn)的誤差．故D正確
故選：ACD
（2）根據(jù)以上的方向可知，木塊與桌面間動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式是$μ=\frac{frd9jdv^{2}}{2gs△{t}^{2}}$
（3）根據(jù)動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式可知，要想使木塊不滑離桌面，可以使光電門距離桌子的邊緣遠(yuǎn)一些．
故答案為：（1）ACD；（2）$μ=\frac{l9nf9lx^{2}}{2gs△{t}^{2}}$；（3）使光電門距離桌子的邊緣遠(yuǎn)一些．

點(diǎn)評 本題通過動(dòng)能定理得出動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式，從而確定要測量的物理量．要先確定實(shí)驗(yàn)的原理，然后依據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理解答即可．