Question

某同學為了探究物體在斜面上運動時摩擦力與斜面傾角的關系，設計實驗裝置如圖。長直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物塊上。在平板上標出A、B兩點，B點處放置一光電門，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用游標卡尺測量滑塊的擋光長度d，用天平測量滑塊的質量m;

②用直尺測量AB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點靜止釋放，由光電計時器讀出滑塊的擋光時間;

④重復步驟③數次，并求擋光時間的平均值t;

⑤利用所測數據求出摩擦力f和斜面傾角的余弦值cosα

⑥多次改變斜面的傾角，重復實驗步驟②③④⑤，做出f-cosα關系曲線。

（1）用測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cosα=__________________；

②滑塊通過光電門時的速度v=__________________;

③滑塊運動時的加速度a=__________________;

④滑塊運動時所受到的摩擦阻力f=__________________。

(2)測量滑塊擋光長度的游標卡尺讀數如圖所示，讀得d=__________________。

Answer 1

（1）①  ②d/

③d²/2s²  ④

(2)d=3.62 cm

解析:(1)如圖所示，

①由幾何關系得AB間的水平距離為

，;

②由速度定義式得;

③由運動學關系v²=2as a=d²/2s²;

④由牛頓第二定律mgsinθ-f=ma

。

(2)由主尺讀出3.6 cm，由游標尺讀出0.02 cm,所以d=3.62 cm。