物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数．实验装置如图1，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮，木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相

Question

物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数．实验装置如图1，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮，木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接．打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz．开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点．

（1）图2为实验中获得的一条纸带，O、A、B、C、D、E和F为纸带上七个计数点的，加速度大小用a表示．某同学经测量得到一组数据，数据已标在图3坐标纸上，请在坐标纸绘出S-t²关系图线（s为各计数点至同一起点的距离）．
（2）绘出的s-t²图线，斜率表示______，由图象斜率可求得a的大小为______m/s²（保留三位有效数字）．
（3）为测量动摩擦因数，除利用纸带测出加速度外，下列物理量中还应测量的有______（填入所选物理量前的字母）；
A．木板的长度l   B．木板的质量m₁    C．滑块的质量m₂  D．托盘和砝码的总质量m₃E．滑块运动的时间t
（4）滑块与木板间的动摩擦因数μ=

(m3g−(m2+m3)a)/(m2g)

(m3g−(m2+m3)a)/(m2g)

 （用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）．与真实值相比，测量的动摩擦因数______ （填“偏大”或“偏小”）．写出支持你的看法的一个论据：______．

^2
22

₁₂₃

(m3g−(m2+m3)a)/(m2g)

(m3g−(m2+m3)a)/(m2g)(m3g−(m2+m3)a)/(m2g)m3g−(m2+m3)am3g−(m2+m3)am3g−(m2+m3)am3g−(m2+m3)a3g−(m2+m3)am2+m3)am2+m3)a2+m3)am3)am3)a3)am2gm2gm2gm2g2g

(m3g−(m2+m3)a)/(m2g)

(m3g−(m2+m3)a)/(m2g)(m3g−(m2+m3)a)/(m2g)m3g−(m2+m3)am3g−(m2+m3)am3g−(m2+m3)am3g−(m2+m3)a3g−(m2+m3)am2+m3)am2+m3)a2+m3)am3)am3)a3)am2gm2gm2gm2g2g

Answer 1

（1）在坐标纸绘出S-t²2关系图线．如右图所示：
（2）由图象及题意可知，物体做初速度为零的匀变速直线运动，
则s=(1)/(2)at²，s-t²图象的斜率k=(1)/(2)a，
由图象可知，k=(s)/(t2)=(3.5×10−2)/(0.078)≈0.449，
则加速度：a=2k=2×0.449=0.898m/s²；
（3）以系统为研究对象，由牛顿第二定律得：
m₃g-f=（m₂+m₃）a，
滑动摩擦力：f=m₂gμ，
解得：μ=(m3g−(m2+m3)a)/(m2g)，
要测动摩擦因数μ，需要测出：滑块的质量m₂ 与托盘和砝码的总质量m₃，故选：CD；
（4）由（2）可知，动摩擦因数的表达式为：μ=(m3g−(m2+m3)a)/(m2g)，
由牛顿第二定律列方程的过程中，考虑了木块和木板之间的摩擦，
但没有考虑打点计时器给纸带的阻力、细线和滑轮间、以及空气等阻力，因此导致摩擦因数的测量值偏大．
故答案为：（1）如上图所示；（2）加速度；0.898；（3）CD；（4）(m3g−(m2+m3)a)/(m2g)；偏大；没有考虑打点计时器给纸带的阻力、细线和滑轮间、以及空气等阻力． (1)/(2)111222at²2，s-t²2图象的斜率k=(1)/(2)a，
由图象可知，k=(s)/(t2)=(3.5×10−2)/(0.078)≈0.449，
则加速度：a=2k=2×0.449=0.898m/s²；
（3）以系统为研究对象，由牛顿第二定律得：
m₃g-f=（m₂+m₃）a，
滑动摩擦力：f=m₂gμ，
解得：μ=(m3g−(m2+m3)a)/(m2g)，
要测动摩擦因数μ，需要测出：滑块的质量m₂ 与托盘和砝码的总质量m₃，故选：CD；
（4）由（2）可知，动摩擦因数的表达式为：μ=(m3g−(m2+m3)a)/(m2g)，
由牛顿第二定律列方程的过程中，考虑了木块和木板之间的摩擦，
但没有考虑打点计时器给纸带的阻力、细线和滑轮间、以及空气等阻力，因此导致摩擦因数的测量值偏大．
故答案为：（1）如上图所示；（2）加速度；0.898；（3）CD；（4）(m3g−(m2+m3)a)/(m2g)；偏大；没有考虑打点计时器给纸带的阻力、细线和滑轮间、以及空气等阻力． (1)/(2)111222a，
由图象可知，k=(s)/(t2)=(3.5×10−2)/(0.078)≈0.449，
则加速度：a=2k=2×0.449=0.898m/s²；
（3）以系统为研究对象，由牛顿第二定律得：
m₃g-f=（m₂+m₃）a，
滑动摩擦力：f=m₂gμ，
解得：μ=(m3g−(m2+m3)a)/(m2g)，
要测动摩擦因数μ，需要测出：滑块的质量m₂ 与托盘和砝码的总质量m₃，故选：CD；
（4）由（2）可知，动摩擦因数的表达式为：μ=(m3g−(m2+m3)a)/(m2g)，
由牛顿第二定律列方程的过程中，考虑了木块和木板之间的摩擦，
但没有考虑打点计时器给纸带的阻力、细线和滑轮间、以及空气等阻力，因此导致摩擦因数的测量值偏大．
故答案为：（1）如上图所示；（2）加速度；0.898；（3）CD；（4）(m3g−(m2+m3)a)/(m2g)；偏大；没有考虑打点计时器给纸带的阻力、细线和滑轮间、以及空气等阻力． (s)/(t2)ssst2t2t22=(3.5×10−2)/(0.078)≈0.449，
则加速度：a=2k=2×0.449=0.898m/s²；
（3）以系统为研究对象，由牛顿第二定律得：
m₃g-f=（m₂+m₃）a，
滑动摩擦力：f=m₂gμ，
解得：μ=(m3g−(m2+m3)a)/(m2g)，
要测动摩擦因数μ，需要测出：滑块的质量m₂ 与托盘和砝码的总质量m₃，故选：CD；
（4）由（2）可知，动摩擦因数的表达式为：μ=(m3g−(m2+m3)a)/(m2g)，
由牛顿第二定律列方程的过程中，考虑了木块和木板之间的摩擦，
但没有考虑打点计时器给纸带的阻力、细线和滑轮间、以及空气等阻力，因此导致摩擦因数的测量值偏大．
故答案为：（1）如上图所示；（2）加速度；0.898；（3）CD；（4）(m3g−(m2+m3)a)/(m2g)；偏大；没有考虑打点计时器给纸带的阻力、细线和滑轮间、以及空气等阻力． (3.5×10−2)/(0.078)3.5×10−23.5×10−23.5×10−2−20.0780.0780.078≈0.449，
则加速度：a=2k=2×0.449=0.898m/s²2；
（3）以系统为研究对象，由牛顿第二定律得：
m₃3g-f=（m₂2+m₃3）a，
滑动摩擦力：f=m₂2gμ，
解得：μ=(m3g−(m2+m3)a)/(m2g)，
要测动摩擦因数μ，需要测出：滑块的质量m₂ 与托盘和砝码的总质量m₃，故选：CD；
（4）由（2）可知，动摩擦因数的表达式为：μ=(m3g−(m2+m3)a)/(m2g)，
由牛顿第二定律列方程的过程中，考虑了木块和木板之间的摩擦，
但没有考虑打点计时器给纸带的阻力、细线和滑轮间、以及空气等阻力，因此导致摩擦因数的测量值偏大．
故答案为：（1）如上图所示；（2）加速度；0.898；（3）CD；（4）(m3g−(m2+m3)a)/(m2g)；偏大；没有考虑打点计时器给纸带的阻力、细线和滑轮间、以及空气等阻力． (m3g−(m2+m3)a)/(m2g)m3g−(m2+m3)am3g−(m2+m3)am3g−(m2+m3)a3g−(m2+m3)a2+m3)a3)am2gm2gm2g2g，
要测动摩擦因数μ，需要测出：滑块的质量m₂ 2 与托盘和砝码的总质量m₃3，故选：CD；
（4）由（2）可知，动摩擦因数的表达式为：μ=(m3g−(m2+m3)a)/(m2g)，
由牛顿第二定律列方程的过程中，考虑了木块和木板之间的摩擦，
但没有考虑打点计时器给纸带的阻力、细线和滑轮间、以及空气等阻力，因此导致摩擦因数的测量值偏大．
故答案为：（1）如上图所示；（2）加速度；0.898；（3）CD；（4）(m3g−(m2+m3)a)/(m2g)；偏大；没有考虑打点计时器给纸带的阻力、细线和滑轮间、以及空气等阻力． (m3g−(m2+m3)a)/(m2g)m3g−(m2+m3)am3g−(m2+m3)am3g−(m2+m3)a3g−(m2+m3)a2+m3)a3)am2gm2gm2g2g，
由牛顿第二定律列方程的过程中，考虑了木块和木板之间的摩擦，
但没有考虑打点计时器给纸带的阻力、细线和滑轮间、以及空气等阻力，因此导致摩擦因数的测量值偏大．
故答案为：（1）如上图所示；（2）加速度；0.898；（3）CD；（4）(m3g−(m2+m3)a)/(m2g)；偏大；没有考虑打点计时器给纸带的阻力、细线和滑轮间、以及空气等阻力． (m3g−(m2+m3)a)/(m2g)m3g−(m2+m3)am3g−(m2+m3)am3g−(m2+m3)a3g−(m2+m3)a2+m3)a3)am2gm2gm2g2g；偏大；没有考虑打点计时器给纸带的阻力、细线和滑轮间、以及空气等阻力．