Question

1．某小組利用圖示裝置探究物體在斜面上運動時的摩擦力．將斜面固定在水平桌面，在斜面上標出A、B兩點，B點處放一光電門，用光電計時器記錄滑塊通過光電門時擋光的時間．實驗步驟如下：
①測出滑塊的擋長度d和滑塊的質量m；
②直尺測測量A、B之間的距離s，A點到水平桌面的垂直距離h₁，B點到水平桌面的垂直距離h₂；
③將滑塊從A點由靜止釋放，由光電計時器讀出滑塊的擋光時間t；
④復步驟③數次．并求擋光時間的平均值$\overline{t}$；
⑤利用所測數據求出摩擦力f．
用測量的物理量完成下列各式（重力加速度為g）：
（1）滑塊通過光電門時的速度v=$\frachcfbj0s{\overline{t}}$；
（2）滑塊運動時的加速a=$\frac{ow0p97u^{2}}{2s{\overline{t}}^{2}}$；
（3）滑塊運動時所受到的摩擦力f=$mg\frac{{h}_{1}-{h}_{2}}{s}-m\frac{vnqepr9^{2}}{2s{\overline{t}}^{2}}$．

Answer 1

分析 （1）根據極短時間內平均速度等于瞬時速度求出滑塊通過光電門時的速度．
（2）根據勻變速直線運動的速度位移公式求出加速度．
（3）根據牛頓第二定律求出摩擦力的大�。�

解答 解：（1）根據極短時間內的平均速度等于瞬時速度知，滑塊通過光電門的速度為：v=$\fracun95rpr{\overline{t}}$．
（2）根據勻變速直線運動的速度位移公式得，加速度為：a=$\frac{{v}^{2}}{2s}$=$\frac{3f7mdhk^{2}}{2s{\overline{t}}^{2}}$．
（3）根據牛頓第二定律得：mgsinθ-f=ma，
sinθ=$\frac{{h}_{1}-{h}_{2}}{s}$，
解得：f=$mg\frac{{h}_{1}-{h}_{2}}{s}-m\frac{99jhf7t^{2}}{2s{\overline{t}}^{2}}$．
故答案為：（1）$\fracbofzsyd{\overline{t}}$；（2）$\frac{vhirevc^{2}}{2s{\overline{t}}^{2}}$；（3）$mg\frac{{h}_{1}-{h}_{2}}{s}-m\frac{udg7yar^{2}}{2s{\overline{t}}^{2}}$．

點評 解決本題的關鍵知道極短時間內的平均速度等于瞬時速度，結合運動學公式和牛頓第二定律綜合求解，知道加速度是聯(lián)系力學和運動學的橋梁．