Question

18．為測定小物塊P與半徑為R的圓形轉(zhuǎn)臺B之間的動摩擦因數(shù)（設(shè)滑動摩擦力與最大靜摩擦力相等），小宇設(shè)計了如圖所示實驗，并進行如下操作：
（1）用天平測得小物塊P的質(zhì)量m；
（2）測得遮光片寬為d，伸出轉(zhuǎn)臺的長度為L（d＜＜L）；
（3）將小物塊P放在水平轉(zhuǎn)臺上，并讓電動機帶動轉(zhuǎn)臺勻速轉(zhuǎn)動，調(diào)節(jié)光電門的位置，使固定在轉(zhuǎn)臺邊緣的遮光片遠離轉(zhuǎn)軸的一端恰好能掃過光電門的激光束；
（4）轉(zhuǎn)動穩(wěn)定后，從與光電門連接的計時器讀出遮光片單次經(jīng)過光電門的時間為△t；
（5）不斷調(diào)整小物塊與轉(zhuǎn)臺中心O的距離，當(dāng)距離為r時，小物塊隨轉(zhuǎn)臺勻速轉(zhuǎn)動時恰好不會被甩出．
已知當(dāng)?shù)刂亓�加速度為g，那么，轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)的角速度ω=$\fracsyameeo{△t（R+L）}$，小物塊與轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù)μ=$\frac{kyfemmh^{2}r}{△{t}^{2}{（R+L）}^{2}g}$，實驗中不必要的步驟是（1）（填步驟序號）．

Answer 1

分析 先根據(jù)遮光片求出轉(zhuǎn)臺運動的線速度，設(shè)小物塊的質(zhì)量為m，在恰好不被甩出時，最大摩擦力提供向心力，根據(jù)向心力公式結(jié)合線速度和角速度的關(guān)系即可求解．

解答 解：設(shè)小物塊的質(zhì)量為m，在恰好不被甩出時，最大摩擦力提供向心力，則有：
μmg=mω²r，而轉(zhuǎn)動的線速度v=$\fraciziesgt{△t}$，又角速度$ω=\frac{v}{R+L}=\fracedpuggp{△t（R+L）}$，
解得：$μ=\frac{nazl2v2^{2}r}{△{t}^{2}（R+L）^{2}g}$，由此可知不需要測量小物塊P的質(zhì)量m，所以（1）步驟沒有必要．
故答案為：$\fracx30tmcw{△t（R+L）}$；$\frac{xi8mcoo^{2}r}{△{t}^{2}{（R+L）}^{2}g}$；（1）

點評 解答本題要知道光電門的測速原理，在時間較短的情況下可以用平均速度來代替瞬時速度，知道在恰好不被甩出時，最大摩擦力提供向心力，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．