【题目】为了测量木块与木板间动摩擦因数μ,某小组使用位移传感器设计了如图甲所示实验装置,让木块从倾斜木板上一点A由静止释放,位移传感器可以测出木块到传感器的距离.位移传感器连接计算机,描绘出木块相对传感器的位移x随时间t变化规律,如图所示.
![]()
(1)根据上述图线,计算0.4 s时木块的速度v=______ m/s,木块加速度a=______ m/s2;
(2)为了测定动摩擦因数μ,还需要测量的量是_________(已知当地的重力加速度g);
(3)为了提高木块与木板间动摩擦因数μ的测量精度,下列措施可行的是____.
A.A点与传感器距离适当大些
B.木板的倾角越大越好
C.选择体积较大的空心木块
D.传感器开始计时的时刻必须是木块从A点释放的时刻
【答案】 0.4 m/s 1 m/s2 测出斜面的倾角θ A
【解析】试题分析:(1)由于滑块在斜面上做匀加速直线运动,所以某段时间内的平均速度等于这段时间内中点时刻的瞬时速度;根据加速度的定义式即可求出加速度;
(2)为了测定动摩擦力因数μ还需要测量的量是木板的倾角θ;
(3)为了提高木块与木板间摩擦力因数μ的测量精度,可行的措施是A点与传感器位移适当大些或减小斜面的倾角.
解:(1)根据某段时间内的平均速度等于这段时间内中点时刻的瞬时速度,得0.4s末的速度为:
v=
,
0.2s末的速度为:
,
则木块的加速度为:
a=
.
(2)选取木块为研究的对象,木块沿斜面方向是受力为:
ma=mgsinθ﹣μmgcosθ
得:![]()
所以要测定摩擦因数,还需要测出斜面的倾角θ
(3)根据(2)的分析可知,在实验中,为了减少实验误差,应使木块的运动时间长一些,可以:
可以减小斜面的倾角、增加木块在斜面上滑行的位移等,传感器开始的计时时刻不一定必须是木块从A点释放的时刻.故A正确,BCD错误.
故选:A
故答案为:(1)0.4,1;(2)斜面倾角(或A点的高度);(3)A.