实验题254测量滑块与木板之间的动摩擦因数

(1)图2给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6是实验中选取的计数点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),2、3和5、6计数点的距离如图2所示。由图中数据求出滑块的加速度a=________m/s2(结果保留三位有效数字)。
(2)已知木板的长度为L,为了求出滑块与木板间的动摩擦因数,还应测量的物理量是(
A.滑块到达斜面底端的速度v
B.滑块的质量m
C.滑块的运动时间t
D.斜面高度h和底边长度x
(3)设重力加速度为g,滑块与木板间的动摩擦因数的表达式为μ=_________(用所需测物理量的字母表示)。
【答案】
【解析】
(1)每相邻两计数点间还有4个打点,说明相邻的计数点时间间隔:T=0.1s,根据逐差法有:a=(x56-x23)/3T2=(0.1423-0.0670)/(3×0.12)≈2.51m/s2;
(2)要测量动摩擦因数,由μmgcosθ=ma,可知要求μ,需要知道加速度与夹角余弦值,纸带数据可算出加速度大小,再根据斜面高度h和底边长度x,结合三角知识,即可求解,故ABC错误,D正确.
(3)以滑块为研究对象,根据牛顿第二定律有:mgsinθ-μmgcosθ=ma
解得:μ=(gsinθ-a)/gcosθ=(gh-aL)/gx