Question

（10分）（2014?济宁一模）在利用如图甲所示的装置测量木块与长木板间的动摩擦因数的实验中：

①以下提供的器材中不需要的是 ，还需要的器材是 ?

打点计时器、纸带、复写纸、木块、长木板、立柱、50Hz低压交流电源、导线、天平．

②若图甲中立柱的高度是木板长度的一半，接通电源，得到如图乙所示的纸带．则木块下滑的加速度为 m/s2，木块与长木板间的动摩擦因数为 ．（g取10m/s2，所有计算结果均保留两位有效数字）．由于存在系统误差，动摩擦因数的测量值比真实值 （填偏大或偏小）．

 

Answer 1

①天平；刻度尺；②2.0；0.35；偏大

【解析】

试题分析：①对木块进行受力分析，由牛顿第二定律列方程，求出动摩擦因数的表达式，然后分析答题．

②根据图示纸带，应用匀变速运动的推论：△x=at2求出加速度，然后求出动摩擦因数；由于纸带与打点计时器间存在摩擦力，则动摩擦因数的测量值大于真实值．

【解析】
①设斜面的倾角是θ，由题意知：sinθ=，cosθ=，

对木块，由牛顿第二定律得：mgsinθ﹣μmgcosθ=ma，解得：μ=，

要测动摩擦因数，需要测出：斜面的高度h、斜面长度L、木块的加速度a，

测斜面高度与长度需要刻度尺，测加速度需要：

打点计时器、纸带、复写纸、木块、长木板、立柱、50Hz低压交流电源、导线，

因此不需要的器材是：天平，还需要的器材是：刻度尺；

②由图乙所示纸带可知，计数点间的时间间隔t=0.02s×2=0.04s，

由匀变速运动的推论：△x=at2可得：

加速度：a==≈2.0m/s2，

由题意知，立柱的高度是木板长度的一半，即h=，L=2h，

则动摩擦因数：μ==≈0.35，

木块运动时，由于纸带与打点计时器间存在摩擦，

所测加速度偏小，动摩擦因数的测量值大于真实值；

故答案为：①天平；刻度尺；②2.0；0.35；偏大．