Question

9．如圖所示，NM是水平桌面，PM是一端帶有滑輪的長木板，1、2是固定在木板上的兩個光電門．質(zhì)量為M的滑塊A上固定一很窄的遮光條，在質(zhì)量為m的重物B牽引下從木板的頂端由靜止滑下，光電門l、2記錄遮光時間分別為△t₁和△t₂，另外測得兩光電門間的距離為L，遮光條的寬度為d（重力加速度為g）．    
（1）若用此裝置驗證牛頓第二定律，且認為滑塊A受到外力的合力等于B重物的重力，在平衡摩擦力外，還必須滿足B．
A．M＜m    B．M＞m
（2）若木板PM水平放置在桌面上，用此裝置測量滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)，則動摩擦因數(shù)的表達式為$\frac{m}{M}$-$\frac{M+m}{M}$$•\frac{\frac{lt1bccl^{2}}{△{t}_{2}^{2}}-\frac{blgegp6^{2}}{△{t}_{1}^{2}}}{2gL}$（用題中測量的物理量的符表示）

Answer 1

分析 為了認為A所受的外力合力等于B的重力，首先需要平衡摩擦力，其次是重物的質(zhì)量遠小于滑塊的質(zhì)量．
根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度求出滑塊通過光電門1、2的瞬時速度，結(jié)合速度位移公式求出加速度．
根據(jù)牛頓第二定律知動摩擦因數(shù)．

解答 解：（1）根據(jù)牛頓第二定律，對整體有：a=$\frac{mg}{M+m}$，則繩子的拉力F=Ma=$\frac{Mmg}{M+m}$，當M＞＞m，故選：B．
（2）滑塊通過光電門1的瞬時速度v₁=$\fracufxoy6t{△{t}_{1}}$，①
通過光電門2的瞬時速度v₂=$\frac0xzqpyp{△{t}_{2}}$，②
根據(jù)v₂²-v₁²=2aL，③
根據(jù)牛頓運動定律知a=$\frac{mg-μMg}{M+m}$④
由①②③④知μ=$\frac{m}{M}$-$\frac{M+m}{M}$$•\frac{\frac{ohyyfia^{2}}{△{t}_{2}^{2}}-\frac{xja558z^{2}}{△{t}_{1}^{2}}}{2gL}$
故答案為：（1）B；（2）$\frac{m}{M}$-$\frac{M+m}{M}$$•\frac{\frac{y57tt5x^{2}}{△{t}_{2}^{2}}-\frac{g04gqju^{2}}{△{t}_{1}^{2}}}{2gL}$

點評 解決本題的關鍵知道驗證牛頓第二定律實驗中的兩個認為：1、認為繩子的拉力等于滑塊的合力，（前提需平衡摩擦力），2、認為重物的拉力等于繩子的拉力，（前提是重物的質(zhì)量遠小于滑塊的質(zhì)量）．注意受力分析結(jié)合牛頓第二定律列式求解．