Question

19．如圖甲是實驗室測定水平面和小物塊之間動摩擦因數(shù)的實驗裝置，曲面AB與水平面相切于B點且固定．帶有遮光條的小物塊自曲面上面某一點釋放后沿水平面滑行最終停在C點，P為光電計時器的光電門．已知當?shù)刂亓�加速度為g．

（1）利用游標卡尺測得遮光條的寬度如圖乙所示，則遮光條的寬度d=1.015cm．
（2）實驗中除了遮光條的寬度，還需要測量的物理量有BC．
A．小物塊質(zhì)量m                  B．遮光條通過光電門的時間t
C．遮光條到C點的距離s          D．小物塊釋放點的高度
（3）為了減小實驗誤差，同學們選擇圖象法來找出動摩擦因數(shù)，那么他們應(yīng)該選擇$\frac{1}{{t}^{2}}$-s關(guān)系圖象來求解（利用測量的物理量表示）．

Answer 1

分析 （1）游標卡尺的讀數(shù)時先讀出主尺的刻度，然后看游標尺上的哪一個刻度與主尺的刻度對齊，最后讀出總讀數(shù)；
（2）根據(jù)題目的敘述，確定實驗的原理，然后確定待測量與摩擦力的公式；
（3）根據(jù)實驗的原理確定處理實驗數(shù)據(jù)的方法．

解答 解：（1）主尺的刻度：1cm，游標尺上的第3個刻度與主尺的刻度對齊，讀數(shù)是：0.05×3=0.15mm，
總讀數(shù)：10mm+0.15mm=10.15mm=1.015cm；
（2）實驗的原理：根據(jù)遮光條的寬度與滑塊通過光電門的時間即可求得滑塊的速度：v=$\fracm0ikwuo{t}$；
B到C的過程中，摩擦力做功，根據(jù)動能定理得：-μmgs=0-$\frac{1}{2}$mv²；
聯(lián)立以上兩個公式得動摩擦因數(shù)的表達式：μ=$\frac{moyeccq^{2}}{2gs{t}^{2}}$；
還需要測量的物理量是：光電門P與C之間的距離s，與遮光條通過光電門的時間t．
（3）由動摩擦因數(shù)的表達式可知，μ與t²和s的乘積成反比，所以s與$\frac{1}{{t}^{2}}$的圖線是過原點的直線，應(yīng)該建立的坐標系為：縱坐標用物理量$\frac{1}{{t}^{2}}$，橫坐標用物理量s．
故答案為：（1）1.015；（2）BC；（3）$\frac{1}{{t}^{2}}$-s．

點評 本題通過動能定理得出動摩擦因數(shù)的表達式，從而確定要測量的物理量．要先確定實驗的原理，然后依據(jù)實驗的原理解答即可．