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    2．为了测量铁块与木板间动摩擦因数μ，某小组使用位移传感器设计了如图1所示实验装置，让铁块从倾斜木板上A点由静止释放作匀加速直线运动，位移传感器可以测出铁块到传感器的距离，连接计算机，描绘出铁块相对传感器的位移s随时间t变化规律如图2．

    ①根据图线，计算0.6s时铁块速度v=0.6m/s，加速度a=1m/s2；
    ②为了测定μ，还需要测量哪一个物理量C；（已知当地重力加速度g）
    A．铁块质量m    B．铁块所受合力F    C．A点的高度h    D．铁块所受支持力FN
    ③为了减少误差，下列最可行的一个措施是B．
    A．木板的倾角越大越好        B．A点与传感器距离适当大些
    C．选择体积大的空心铁块      D．铁块必须由静止释放．

    分析 ①铁块做匀加速直线运动，某段时间内的平均速度等于这段时间内中点时刻的瞬时速度；根据加速度的定义式即可求出加速度；
    ②根据牛顿第二定律得到加速度表达式，确定待测量；
    ③为了提高木块与木板间摩擦力因数μ的测量精度，可行的措施是A点与传感器位移适当大些或减小斜面的倾角．

    解答 解：①根据某段时间内的平均速度等于这段时间内中点时刻的瞬时速度，
    得0.6s末的速度为：v=$\frac{0.24-0}{0.4}$m/s=0.6m/s，
    0.2s末的速度为：v′=$\frac{0.32-0.24}{0.4}$=0.2m/s，
    则木块的加速度为：a=$\frac{v-v′}{t}$=$\frac{0.6-0.2}{0.4}$=1m/s2．
    ②选取木块为研究的对象，木块沿斜面方向是受力：ma=mgsinθ-μmgcosθ
    得：μ=$\frac{gsinθ-a}{gcosθ}$
    所以要测定摩擦因数，还需要测出斜面的倾角θ，故需要知道A点的高度h；
    故选C；
    ③在实验中，误差注意是偶然误差，为了减少误差，应使木块的运动时间长一些，可以减小斜面的倾角、增加木块在斜面上滑行的位移等，传感器开始的计时时刻不一定必须是木块从A点释放的时刻．故B正确，ACD错误；
    故答案为：
    ①0.6，1；
    ②C；
    ③B．

    点评 解决本题的关键知道匀变速直线运动的推论，在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，以及会通过实验的原理得出动摩擦因数的表达式，从而确定所需测量的物理量．

    练习册系列答案
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