Question

4．若用上題裝置測量滑塊與木板之間的動摩擦因數
（1）為了測量動摩擦因數，下列物理量中還應測量的是CD．
A．木板的長度L      
B．木板的質量m₁
C．滑塊的質量m₂    
D．托盤和砝碼的總質量m₃    
 E．滑塊運動的時間t
（2）不計打點計時器與紙帶間及細繩與滑輪間的阻力，則滑塊與木板間的動摩擦因數μ=$\frac{{m}_{3}g-（{m}_{2}+{m}_{3}）a}{{m}_{2}g}$（用被測物理量的字母表示，重力加速度為g）．

Answer 1

分析 （1）根據牛頓第二定律有F=ma，由此可知需要測量的物理．
（2）根據牛頓第二定律的表達式，可以求出摩擦系數的表達式

解答 解：（1）以系統為研究對象，由牛頓第二定律得：
m₃g-f=（m₂+m₃）a，滑動摩擦力：f=m₂gμ，
解得：μ=$\frac{{m}_{3}g-（{m}_{2}+{m}_{3}）a}{{m}_{2}g}$，要測動摩擦因數μ，
需要測出：滑塊的質量m₂ 與托盤和砝碼的總質量m₃，
故選：CD；
（2）由（1）可知，動摩擦因數的表達式為：由上式得：μ=$\frac{{m}_{3}g-（{m}_{2}+{m}_{3}）a}{{m}_{2}g}$；
故答案為：（1）CD  （2）$\frac{{m}_{3}g-（{m}_{2}+{m}_{3}）a}{{m}_{2}g}$，

點評 本實驗結合牛頓第二定律考查了滑動摩擦因數的測定，解決問題的突破點是數學知識的應用，本題是考查數學知識在物理中應用的典型題目