Question

【题目】某研究性学习小组使用如图甲所示的实验装置，测定小木块与倾斜轨道间的动摩擦因数。倾斜轨道的顶端有一固定挡板，轨道上有两个位置可调节的光电门A和光电门B。他们将一个遮光条安装在小木块上，并用刻度尺测量遮光条的宽度d。已知轨道的倾角为，当地的重力加速度大小为g。实验操作如下：

①将光电门B固定在离挡板较远的位置，使小木块从紧靠挡板的位置由静止释放；

②测得某次遮光条通过光电门A的时间为△t1，遮光条通过光电门B的时间为△t2以及两个光电门之间的距离x；

③改变光电门A的位置，重复以上操作，记录多组△t1、x的值。请回答以下问题：

(1)步骤②中，小木块通过光电门A的速度大小vA=_____（用题目中所给物理量的字母表示）。

(2)利用图象来处理实验数据，作出的图象如图乙所示，若该图象的斜率的绝对值为k，则动摩擦因数的表达式为=_____（用题目中所给物理量的字母表示，且忽略空气阻力）

(3)若考虑空气阻力，则他们利用第(2)题得到的表达式求出的动摩擦因数_____（选填“偏大”“偏小”或“没有影响”）。

Answer 1

【答案】 偏大

【解析】

(1)[1]遮光条的宽度d，通过光电门A的时间为，小木块通过光电门A的速度大小

(2)[2]木块做匀变速直线运动，有

又

，

则

所以图象斜率为

再根据对木块的受力分析得

联立解得

(3)[3]如考虑空气阻力，受力分析时应再减去阻力，则原来测的动摩擦因数偏大。