如图1所示是测量物块与木板间动摩擦因数的实验装置.长木板固定在水平桌面上,打点计时器固定在长木板上,纸带穿过打点计时器,

如图1所示是测量物块与木板间动摩擦因数的实验装置.长木板固定在水平桌面上,打点计时器固定在长木板上,纸带穿过打点计时器,与带滑轮的物块相连.沙桶和力传感器通过绕在滑轮上的细绳相连.调整沙桶的质量,当放开沙桶时,使物块在木板上做匀加速直线运动.(重力加速度为g,滑轮的质量和摩擦可以忽略)
(1)在某次测量中读出力传感器示数为F,为进一步测量动摩擦因数,下列物理量中还需测量的有______;
A.木板的长度L
B.物块的质量m
C.沙桶的质量M
D.运动的时间t
(2)利用测得的物理量写出动摩擦因数的表达式μ=
[F/mg]
[F/mg]

(3)为使实验结果更精确,该同学改变沙桶的质量,重复以上实验操作,得到多组数据试验如图乙表格,以力传感器的示数F为横轴,以加速度a为纵轴建立直角坐标系如图2,做出a-F图象,重力加速度g=9.8m/s2,则由图象可得动摩擦因数μ=______(保留一位有效数字)物块的质量m=______kg(保留一位有效数字).
紧握你手 1年前 已收到1个回答 举报

一来而去 幼苗

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解题思路:(1)根据实验原理求出动摩擦因数的表达式,然后确定需要测量的量.(2)根据实验原理与实验数据,求出动摩擦因数的表达式.(3)根据表中实验数据作出a-F图象,求出图象对应的函数表达式,然后根据图象求出动摩擦因数,求出物块的质量.

(1)由牛顿第二定律可知,加速度:a=[F/m],
对物块,由牛顿第二定律得:2F-μmg=ma,
则动摩擦因数μ=[F/mg],
g与F已知,要测动摩擦因数,还需要测出物块的质量m,故选B.
(2)由(1)可知,动摩擦因数的表达式μ=[F/mg].
(3)应用描点法作图,作出图象如图所示:

对物块,由牛顿第二定律得:2F-μmg=ma,
解得:a=[2/m]F-μg,
由图象可知,μg=1,故动摩擦因素:μ≈0.1,
a=0时,F=1.1,则[2/m]×1.1-0.1×9.8=0,质量m≈2.2kg;
故答案为:(1)B;(2)[F/mg];(3)0.1;2.2.

点评:
本题考点: 探究影响摩擦力的大小的因素.

考点点评: 本题考查测量动摩擦因数涉及牛顿第二定律、加速度的计算及利用图象求解相关物理量等,意在考查学生的综合分析能力,有一定的难度.

1年前

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