Question

15．測木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)時(shí)，采用如圖甲所示的裝置，圖中長木板水平固定．

（1）實(shí)驗(yàn)過程中，電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接在交流（填“直流”或“交流”）電源上．調(diào)整定滑輪高度，使細(xì)線與長木板平行．
（2）將木塊放在靠近電火花計(jì)時(shí)器處，先接通電源后釋放木塊，木塊在細(xì)線拉力的作用下向前運(yùn)動，圖乙為此過程打出的一條紙帶的一部分，從比較清晰的點(diǎn)跡起，在紙帶上標(biāo)出了連續(xù)的5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間都有4個(gè)點(diǎn)跡沒有標(biāo)出，測出計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz的交流電源兩端，則此次實(shí)驗(yàn)中木塊運(yùn)動的加速度的測量值a=1.0m/s²．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（3）將砝碼盤和砝碼的總重視為細(xì)線中的拉力，不斷改變砝碼盤內(nèi)砝碼的個(gè)數(shù)，測出多個(gè)不同拉力作用下的木塊的加速度，并作出如圖丙所示的a-F圖線，縱軸截距為-b，橫軸截距為c，直線的斜率為k．已知重力加速度為g，則木塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=$\frac{g}$．
（4）分析本實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生誤差的可能原因（寫出一點(diǎn)即可）．

Answer 1

分析 （1）電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源；
（2）根據(jù)△x=at²可求小車的加速度；
（3）由牛頓第二定律求出圖象的函數(shù)表達(dá)式，然后根據(jù)圖示圖象求出滑動摩擦力，根據(jù)滑動摩擦力公式求出動摩擦因數(shù)；
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，依據(jù)產(chǎn)生誤差的根源，即可求解．

解答 解：（1）電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作時(shí)均使用交流電源．
（2）由逐差法，
可得a=$\frac{{x}_{CE}-{x}_{AC}}{4{T}^{2}}$=$\frac{0.216-0.0879-0.0879}{4×0．{1}^{2}}$m/s²=1.0m/s²．
（3）由牛頓第二定律有F-μMg=Ma，
得a=$\frac{F}{M}$-μg，
對照圖線可知μ=$\frac{g}$．
（4）本實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生誤差的可能原因是：紙帶與電火花計(jì)時(shí)器限位孔之間存在摩擦；
或砝碼盤和砝碼的總重不等于細(xì)線中的拉力等．
故答案為：（1）交流；�。�2）1.0；�。�3）$\frac{g}$；
（4）紙帶與電火花計(jì)時(shí)器限位孔之間存在摩擦；或砝碼盤和砝碼的總重不等于細(xì)線中的拉力等．

點(diǎn)評 這個(gè)實(shí)驗(yàn)對于我們可能是一個(gè)新的實(shí)驗(yàn)，但該實(shí)驗(yàn)的原理都是我們學(xué)過的物理規(guī)律．
做任何實(shí)驗(yàn)問題還是要從最基本的物理規(guī)律入手去解決．對于系統(tǒng)問題處理時(shí)我們要清楚系統(tǒng)內(nèi)部各個(gè)物體能的變化．