Question

用鐵架臺將長木板傾斜支在水平桌面上，組成如圖（1）所示裝置（示意圖），測量木塊沿斜面下滑的加速度.所提供的儀器有長木板、木塊、打點計時器（含紙帶）、學生電源、米尺、鐵架臺及導線、開關等.圖（2）是打點計時器打出的一條紙帶，紙帶上標注了O點和幾個計數點：A、B、C、D等，相鄰兩個計數點間還有4個點沒有標出，刻度尺的零點與O點對齊.已知打點計時器所用交流電源的頻率是50 Hz.

圖（1）

圖（2）

（1）當打點計時器打點B時木塊的速度為_________m/s.

（2）由紙帶可以計算出木板滑動的加速度a的大小是_________m/s².（均保留兩位有效數字）

（3）為了測定木塊與長木板間的動摩擦因數，利用上述器材還需要測量的物理量有（指出物理量的名稱并用符號表示出來）.

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（4）用（3）中測量的物理量及加速度a、重力加速度g,表示動摩擦因數的計算式是_________.

Answer 1

（1）0.30  （2）1.0  （3）斜面長L，高h  （4）

解析：（1）對勻變速直線運動有v_中時=v_平均得：

v_B=_AC====0.30 m/s.

（2）由勻變速運動中Δs=aT²得：a=

代入數值得：a≈1.0 m/s².

（3）由牛頓第二定律得：∑F=mgsinθ-μmgcosθ=ma

則μ=,故欲測定μ，還須知θ，因題中未給量角器，但sinθ=,cosθ= ,故還需測量斜面長L和高h..

（4）由（3）得：μ==.