Question

某同學(xué)為了探究物體在斜面上的運(yùn)動(dòng)時(shí)摩擦力與斜面傾角的關(guān)系，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置如圖。長(zhǎng)直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物塊上。在平板上標(biāo)出A、B兩點(diǎn)，B點(diǎn)處放置一光電門(mén)，用光電計(jì)時(shí)器記錄滑塊通過(guò)光電門(mén)時(shí)擋光的時(shí)間。

實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①用游標(biāo)卡尺測(cè)量滑塊的擋光長(zhǎng)度d，用天平測(cè)量滑塊的質(zhì)量m；

②用直尺測(cè)量AB之間的距離s，A點(diǎn)到水平桌面的垂直距離h₁，B點(diǎn)到水平桌面的垂直距離h_2；

③將滑塊從A點(diǎn)靜止釋放，由光電計(jì)時(shí)器讀出滑塊的擋光時(shí)間t₁

④重復(fù)步驟③數(shù)次，并求擋光時(shí)間的平均值；

⑤利用所測(cè)數(shù)據(jù)求出摩擦力f和斜面傾角的余弦值；

⑥多次改變斜面的傾角，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟②③④⑤，做出f-關(guān)系曲線(xiàn)。

（1）用測(cè)量的物理量完成下列各式（重力加速度為g）：

①斜面傾角的余弦=           ；

②滑塊通過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度v=         ；

③滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度a=          ；

④滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)所受到的摩擦阻力f=          ；

（2）測(cè)量滑塊擋光長(zhǎng)度的游標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖所示，讀得d=               。

Answer 1

【答案】（1）①；②；③；④；

（2）3.62cm

【解析】(1)物塊在斜面上做初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),受重力、支持力、滑動(dòng)摩擦力,如圖所示① ；根據(jù)三角形關(guān)系可得到,②根據(jù)③根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,有,即有；④根據(jù)牛頓第二定律,則有；

(2) 在游標(biāo)卡尺中，主尺上是3.6cm，在游標(biāo)尺上恰好是第1條刻度線(xiàn)與主尺對(duì)齊，再考慮到卡尺是10分度，所以讀數(shù)為3.6cm+0.1×1mm=3.61cm或者3.62cm也對(duì)。