Question

【题目】某实验小组用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律，同时测量木块与木板间的动摩擦因数，提供的器材有带定滑轮的长木板，打点计时器，交流电源，木块，纸带，米尺，8个质量均为20g的钩码，细线等.实验操作过程如下：

A.长木板置于水平桌面上，带定滑轮的一端伸出桌面，把打点计时器同定在长木板上并与电源连接，纸带穿过打点计时器并与木块相连，细线一端与木块相连，另一端跨过定滑轮挂上钩码，其余钩码都叠放在木块上；

B.使木块靠近打点计时器，接通电源，释放木块，打点计时器在纸带上打下一系列点，记下悬挂钩码的个数

C.将木块上的钩码逐个移到悬挂钩码端，更换纸带，重复实验操作B;

D.测出每条纸带对应的木块运动的加速度a，实验数据如图乙所示.

(1)实验开始时，必须调节滑轮高度，保证细线与木板表面平行；

(2)该实验中小车质量______________（填“需要”或“不需要”)远大于所挂钩码质量。

(3)根据图乙数据，在图丙中作出图象____________________；

(4)由图线得到=___________ (g=9.8m/s2)，还可求的物理量是_______________ (只需填写物理量名称).

Answer 1

【答案】不需要 0.31(0.290.33) 木块的质量

【解析】

(2)[1]本实验以木车与钩码组成的系统为研究对象，并不要钩码的重力近似等于小车所受合外力，故不需要小车质远大于所挂钩码质量；

(3)[2] 根据表中实验数据在坐标系中描出对应的点，然后作出图象，如图所示

(4)[3][4] 对木块与钩码组成的系统，由牛顿第二定律得

nmg-μ[（8-n）mg+m木g]=（8m+m木）a

解得：

由图象得：n=0时，-μg=a=-3，μ≈0.31，由图象还可以求出木块质量。