Question

【题目】某同学为了测量木质材料与金属材料间的动摩擦因数，设计了一个实验方案：实验装置如图甲所示，金属板放在水平桌面上，且始终静止。他先用打点计时器测出木块运动的加速度，再利用牛顿第二定律计算出动摩擦因数。

（1）实验时_________（填“需要”或“不需要”）使砝码和砝码盘的质量m远小于木块的质量M；_______（填“需要”或“不需要”）把金属板的一端适当垫高来平衡摩擦力。

（2）图乙是某次实验时打点计时器所打出的纸带的一部分，纸带上计数点间的距离如图所示，则打点计时器打A点时木块的速度为___________m/s；木块运动的加速度为______。（打点计时器所用电源的频率为50Hz，结果均保留两位小数）。

（3）若打图乙纸带时砝码和砝码盘的总质量为50g，木块的质量为200g，则测得木质材料与金属材料间的动摩擦因数为__________（重力加速度g=10m/s2，结果保留两位有效数字）

Answer 1

【答案】 不需要； 不需要 （2）1.58； 0.75 （3）0.16

【解析】(1)本实验是测量摩擦因数,故不需要平衡摩擦力,根据逐差法求得木块的加速度,把木块和砝码及砝码盘作为整体利用牛顿第二定律求得摩擦因数,故不需要使砝码和砝码盘的质量m远小于木块的质量M
(2)A点的瞬时速度为:

B点的瞬时速度为:

加速度为:
(3)根据牛顿第二定律可以知道: ,
代入数据计算得出:

综上所述本题答案是：(1). 不需要； 不需要 （2）1.58； 0.75 （3）0.16