Question

7．某興趣小組的同學利用如圖1所示的實驗裝置，測量木塊與長木板之間的動摩擦因數，圖中長木板水平固定．
（1）實驗過程中，打點計時器應接在交流（填“直流”或“交流”）電源上，調整定滑輪的高度，使細線與長木板平行．

（2）實驗過程中，某同學得到一條紙帶，如圖2所示，每隔五個計時點取一個計數點，記為圖0、1、2、3點．測得相鄰兩個計數點間的距離分別為x₁=0.96cm，x₂=6.17cm，x₃=11.38cm，打點計時器的電源頻率為50Hz．則小車加速度大小a=0.52m/s²（保留兩位有效數字）
（3）已知重力加速度為g，測得木塊的質量為M，砝碼盤和砝碼的總質量為m．若測得木塊的加速度大小為a，則木塊與長木板之間的動摩擦因數表達式為μ=$\frac{mg-（m+m）a}{Mg}$．

Answer 1

分析 電火花打點計時器應使用交流電源；對木塊、砝碼盤和砝碼進行受力分析，運用牛頓第二定律求出木塊與長木板間動摩擦因數．

解答 解：（1）電火花計時器應接在交流電源上．細線與長木板平行．
（2）x₁=0.96cm=0.0096m，x₂=6.17cm=0.0617m，x₃=11.38cm=0.1138m，根據△x=aT²得a$a=\frac{△x}{{T}^{2}}=\frac{0.1138-0.0617}{0．{1}^{2}}m/{s}^{2}=0.52m/{s}^{2}$
（3）對木塊、砝碼盤和砝碼組成的系統，由牛頓第二定律得：
mg-μMg=（M+m）a，
解得：μ=$\frac{mg-（m+m）a}{Mg}$
故答案為：（1）交流；細線與長木板平行      
（2）0.52m/s²                     
（3）$\frac{mg-（m+m）a}{Mg}$

點評 要知道打點計時器的結構、工作原理、使用注意事項，正確選擇研究對象，應用牛頓第二定律即可求出動摩擦因數．對于紙帶問題的處理，我們要熟悉勻變速直線運動的特點和一些規律，提高應用基本規律解答實驗問題的能力