Question

【題目】某同學為了測量木質材料與金屬材料間的動摩擦因數，設計了一個實驗方案：實驗裝置如圖甲所示，金屬棒放在水平桌面上，且始終靜止。他先用打點計時器測出木塊運動的加速度，再利用牛頓第二定律計算出動摩擦因數。

（1）實驗時 ______（填“需要”或“不需要”）使砝碼和砝碼盤的質量m遠小于木塊的質量M；______（填“需要”或“不需要”）把金屬板的一端適當墊高來平衡摩擦力。

（2）圖乙是某次實驗時打點計時器所打出的紙帶的一部分，紙帶上計數點間的距離如圖所示，則打點計時器打A點時木塊的速度為_______m/s；木塊運動的加速度為______m/s2。（打點計時器所用電源的頻率為50Hz，結果均保留兩位小數）。

（3）若打圖乙紙帶時砝碼和砝碼盤的總質量為50g，木塊的質量為200g，則測得木質材料與金屬材料間的動摩擦因數為________（重力加速度g=9.8m/s2，結果保留兩位有效數字）

Answer 1

【答案】 不需要 不需要 1.58 0.75 0.15

【解析】（1）測出木塊的質量M，砝碼和砝碼盤的質量m，由牛頓第二定律得：，即：，所以既不需要使砝碼和砝碼盤的質量m遠小于木塊的質量M；也不需要把金屬板的一端適當墊高來平衡摩擦力；

（2），

,

(3) 將，，代入中，求得：