Question

1．某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲探究“滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)”他們在實驗室組裝了一套如圖1所示的裝置，另外他們還找到打點計時器及所用的學(xué)生電源一臺、天平、刻度尺、導(dǎo)線、紙帶、鉤碼若干．
（1）小組同學(xué)的實驗步驟如下：用天平稱量滑塊的質(zhì)量M=300g，將滑塊放在水平桌面上并連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上兩個鉤碼（每個鉤碼質(zhì)量為100g），調(diào)整滑輪高度使拉滑塊的細(xì)線與桌面平行，讓鉤碼拉動滑塊由靜止開始加速運(yùn)動，用打點計時器記錄其運(yùn)動情況．
實驗紙帶的記錄如圖2所示，圖中前幾個點模糊，因此從A點開始每打5個點取一個計數(shù)點，若電源頻率為50赫茲，則物體運(yùn)動的加速度為0.64m/s²．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字），滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.56（重力加速度為g=10m/s²）．
（2）為提高實驗結(jié)果的準(zhǔn)確程度，某同學(xué)對此實驗提出以下建議①③④
①繩的質(zhì)量要輕
②在“輕質(zhì)繩”的前提下，繩子越長越好
③實驗時盡量保持拉動滑塊的細(xì)線與桌面平行
④盡量保證鉤碼只沿豎直方向運(yùn)動，不要搖晃．

Answer 1

分析 求物體的加速度可以使用圖象法，也可以使用逐差法；使用受力分析求出物體的摩擦力，然后再求摩擦因數(shù)．

解答 解：（1）使用逐差法求加速度為：
a=$\frac{{x}_{3}+{x}_{4}-{x}_{1}-{x}_{2}}{4{T}^{2}}$=$\frac{32.01-14.73-14.73}{4×0．{1}^{2}}$×10^-2=0.64m/s²．
對滑塊進(jìn)行受力分析，得：
2mg-μMg=（2+2m）a
代入數(shù)據(jù)，求得：μ=0.56
（2）：①繩的質(zhì)量越小，對系統(tǒng)的加速度的影響越小，故①正確；
②繩子的長度要適合，也不能太長，故②錯誤；
③實驗時盡量保持拉動滑塊的細(xì)線與桌面平行，使繩子的拉力全部用來提供加速度，可以有效減小實驗的誤差，故③正確；
④鉤碼只沿豎直方向運(yùn)動，不要搖晃時，滑塊的運(yùn)動也更加穩(wěn)定，故④正確．
故答案為：（1）0.64，0.56；（2）①③④．

點評 該實驗中，首先考查了紙帶上數(shù)據(jù)的處理，然后才是摩擦因數(shù)的計算．要注意逐差法是求解加速度的最佳方法．屬于中檔題目．