如图甲所示,某同学设计了一个测量滑块与木板间的动摩擦因数的实验装置,装有定滑轮的长木板固定在水平实验台上,木板上有一滑块,滑块右端固定一个动滑轮,钩码和弹簧测力计通过绕在滑轮上的轻绳相连,放开钩码,滑块在长木板上做匀加速直线运动。
图甲
(1)实验得到一条如图乙所示的纸带,相邻两计数点之间的时间间隔为0.1 s,由图中的数据可知,滑块运动的加速度大小是________m/s2。(计算结果保留两位有效数字)
图乙 图丙
(2)读出弹簧测力计的示数F,处理纸带,得到滑块运动的加速度a,改变钩码个数,重复实验。以弹簧测力计的示数F为纵坐标,以加速度a为横坐标,得到的图象是纵轴截距为b的一条倾斜直线,如图丙所示。已知滑块和动滑轮的总质量为m,重力加速度为g,忽略滑轮与绳之间的摩擦。则滑块和木板之间的动摩擦因数μ=________。
(1)2.4m/s2 (2)
【解析】:(1)由加速度公式可得=2.4 m/s2
(2)根据动滑轮特点可知滑块受到的拉力T为弹簧测力计示数的两倍,故T=2F,对滑块受到的摩擦力分析可得:f=μmg,由牛顿第二定律可得:T-f=ma,解得力F与加速度a的函数关系式为:F=a+
由图丙可得截距b=,故μ=。
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质量为M的木块位于粗糙水平桌面上,若用大小为F的水平恒力拉木块,其加速度为a.当拉力方向不变,大小变为2F时,木块的加速度为a',则
A.a'=a B.a'<2a C.a'>2a D.a'=2a