某实验小组用如图甲所示的实验装置，结合牛顿第二定律与匀加速直线运动的规律来测量滑块与长木板之间的动摩擦因数及遮光条的宽度，动滑轮的重力忽略不计，轻质细线与滑轮之间的摩擦力忽略不计，重力加速度为g，主要实验步骤如下：a．用天平测量遮光条与滑块组成的整体的质量m，将带有定滑轮的长木板固定在水平桌面上，按图甲所示的情景来连接其他器材；b．从处静止释放滑块，稳定时记下力传感器的示数以及遮光条通过光电门的时间，用刻度尺测量与光电门所处的位置之间的距离；c．更换重物，重复步骤b，记录多组相对应的；d．利用实验所得到的数据，作出图像如图乙所示．回答下列问题：（1）下列说法正确的是。A．长木板上方的细线与长木板可以不平行B．要把长木板的左端适当的垫高来平衡摩擦力C．轻质细线的拉力大小等于力传感器示数的二分之一D．重物处于失重状态（2）由图乙所给的信息可得遮光条的宽度为，滑块与长木板之间的动摩擦因数为。

1. 某实验小组用如图甲所示的实验装置，结合牛顿第二定律与匀加速直线运动的规律来测量滑块与长木板之间的动摩擦因数及遮光条的宽度，动滑轮的重力忽略不计，轻质细线与滑轮之间的摩擦力忽略不计，重力加速度为g，主要实验步骤如下：

a．用天平测量遮光条与滑块组成的整体的质量m，将带有定滑轮的长木板固定在水平桌面上，按图甲所示的情景来连接其他器材；

b．从 $\text{[math]}$ 处静止释放滑块，稳定时记下力传感器的示数 $\text{[math]}$ 以及遮光条通过光电门的时间 $\text{[math]}$ ，用刻度尺测量 $\text{[math]}$ 与光电门所处的位置 $\text{[math]}$ 之间的距离 $\text{[math]}$ ；

c．更换重物，重复步骤b，记录多组相对应的 $\text{[math]}$ ；

d．利用实验所得到的数据，作出 $\text{[math]}$ 图像如图乙所示．

回答下列问题：

（1）下列说法正确的是。

A．长木板上方的细线与长木板可以不平行

B．要把长木板的左端适当的垫高来平衡摩擦力

C．轻质细线的拉力大小等于力传感器示数的二分之一

D．重物处于失重状态

（2）由图乙所给的信息可得遮光条的宽度为，滑块与长木板之间的动摩擦因数为。

【考点】

滑动摩擦力与动摩擦因数;

【答案】

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实验探究题容易

1. 利用图1所示的装置研究物块与木板之间的摩擦力。实验台上固定一个力传感器，传感器用细线拉住质量为1.0kg的物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉动木板，传感器记录的F—t图像如图2所示。物块受到的最大静摩擦力为 N，物块与木板间的动摩擦因数约为。（均保留到小数点后1位）

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2. 一研究性学习小组利用图甲装置测定滑块加速运动时与平直长木板间的动摩擦因数。

（1）实验过程如下：

①将长木板固定在水平桌面上，其右端安装定滑轮，左端固定位移传感器；总质量为M的滑块（含拉力传感器）在长木板上紧靠位移传感器放置，拉力传感器通过细绳跨过定滑轮与质量为m的重物连接，调节长木板右端定滑轮使细绳与长木板平行；

②静止释放滑块，记录拉力传感器和位移传感器的数据，用计算机拟合得到滑块位移随时间变化的 $\text{[math]}$ 图像如图乙所示，该图线的函数表达式是 $\text{[math]}$ ，则可得滑块加速度 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （计算结果保留两位小数）；

③若滑块的加速度为a时，拉力传感器示数为 $\text{[math]}$ ，已知当地的重力加速度为g，则滑块与长木板间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ （用题中物理量字母符号表示）。

（2）本实验中（选填“需要”或“不需要”）满足滑块质量远大于重物质量。

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3. 测定木块与长木板之间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，通常需要测力计。如果没有测力计，能否测出它们之间的动摩擦因数呢？某实验小组根据转换测量的方法，测出了木块与长木板之间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ 。测量的步骤和方法如图所示：

①如图a，测出轻弹簧的自然长度 $\text{[math]}$ ；

②如图b，将木块悬挂在弹簧的下端，静止时测出弹簧的长度 $\text{[math]}$ ；

③如图c，将长木板固定在水平面上，用弹簧拉动木块在长木板上匀速运动，测出弹簧长度 $\text{[math]}$ 。

(1)根据测出的物理量，请你写出动摩擦因数的表达式 $\text{[math]}$ =。（用“ $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ”表示）

(2)在实验中同学们发现：如果按图d的方法，将弹簧一端连接木块，一端固定在竖直墙壁上，拉动长木板水平运动，测出弹簧长度 $\text{[math]}$ ，同样可以求得动摩擦因数 $\text{[math]}$ 。比较图c和图d的两种方法，你认为图方法更好，原因是。

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