Question

1．某小組利用圖示裝置探究物體在斜面上運(yùn)動時(shí)的摩擦力．將斜面固定在水平桌面，在斜面上標(biāo)出A、B兩點(diǎn)，B點(diǎn)處放一光電門，用光電計(jì)時(shí)器記錄滑塊通過光電門時(shí)擋光的時(shí)間．實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①測出滑塊的擋長度d和滑塊的質(zhì)量m；
②直尺測測量A、B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h₂；
③將滑塊從A點(diǎn)由靜止釋放，由光電計(jì)時(shí)器讀出滑塊的擋光時(shí)間t；
④復(fù)步驟③數(shù)次．并求擋光時(shí)間的平均值$\overline{t}$；
⑤利用所測數(shù)據(jù)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(shí)的速度v=$\fracnmlshza{\overline{t}}$；
（2）滑塊運(yùn)動時(shí)的加速a=$\frac{necuk4g^{2}}{2s{\overline{t}}^{2}}$；
（3）滑塊運(yùn)動時(shí)所受到的摩擦力f=$mg\frac{{h}_{1}-{h}_{2}}{s}-m\frac{get6jeh^{2}}{2s{\overline{t}}^{2}}$．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)平均速度等于瞬時(shí)速度求出滑塊通過光電門時(shí)的速度．
（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的速度位移公式求出加速度．
（3）根據(jù)牛頓第二定律求出摩擦力的大小．

解答 解：（1）根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度知，滑塊通過光電門的速度為：v=$\fracabb9cz6{\overline{t}}$．
（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的速度位移公式得，加速度為：a=$\frac{{v}^{2}}{2s}$=$\frac{mw4ko3q^{2}}{2s{\overline{t}}^{2}}$．
（3）根據(jù)牛頓第二定律得：mgsinθ-f=ma，
sinθ=$\frac{{h}_{1}-{h}_{2}}{s}$，
解得：f=$mg\frac{{h}_{1}-{h}_{2}}{s}-m\frac{jiy9vud^{2}}{2s{\overline{t}}^{2}}$．
故答案為：（1）$\fracoqukhqp{\overline{t}}$；（2）$\frac{gfevewl^{2}}{2s{\overline{t}}^{2}}$；（3）$mg\frac{{h}_{1}-{h}_{2}}{s}-m\frac{fge3l6m^{2}}{2s{\overline{t}}^{2}}$．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度，結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式和牛頓第二定律綜合求解，知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動學(xué)的橋梁．