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试卷云
24．某实验小组为了测定小物块与长木板间的动摩擦因数，设计了如图甲所示的实验装置，力传感器可以测出轻绳的拉力大小，滑轮及轻绳质量不计，重力加速度g取
。
①按图甲所示装置安装实验器材，图中长木板保持水平；
②在砂桶内放入一定质量的砂子，小物块靠近打点计时器，接通打点计时器的电源，释放小物块，打出一条纸带，同时记录力传感器的读数；
③利用纸带计算小物块的加速度；
④改变砂桶内砂子的质量，重复步骤②③；
⑤以小物块加速度a为纵坐标，力传感器读数F为横坐标，作出图像如图乙所示。
回答下列问题：
(1)砂子与砂桶的总质量 （选填“需要”或“不需要”）远小于小物块的质量。
(2)通过图乙可以求得小物块的质量为 kg；小物块与长木板间的动摩擦因数
。（结果均保留两位有效数字）
(3)考虑系统误差，
的测量值与真实值相比 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【答案】(1)不需要
(2) 2.0 0.10
(3)偏大
【知识点】利用牛顿第二定律测量动摩擦因数
【详解】（1）实验中可利用力传感器直接得到绳子拉力，故不需要满足砂子与砂桶的总质量远小于小物块的质量。
（2）根据牛顿第二定律可得
整理可得
所以
图像的斜率
纵截距表示
，由图可得
（3）因为实验中不可以避免的存在其他阻力（纸带、滑轮摩擦），导致测量的小物块与长木板间的摩擦力偏大，所以
的测量值偏大。