Question

某同学为了探究物体在斜面上运动时摩擦力与斜面倾角的关系，设计实验装置如图。长直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物块上。在平板上标出A、B两点，B点处放置一光电门，用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间。

实验步骤如下:

①用游标卡尺测量滑块的挡光长度d，用天平测量滑块的质量m;

②用直尺测量AB之间的距离s，A点到水平桌面的垂直距离h₁，B点到水平桌面的垂直距离h₂;

③将滑块从A点静止释放，由光电计时器读出滑块的挡光时间;

④重复步骤③数次，并求挡光时间的平均值t;

⑤利用所测数据求出摩擦力f和斜面倾角的余弦值cosα

⑥多次改变斜面的倾角，重复实验步骤②③④⑤，做出f-cosα关系曲线。

（1）用测量的物理量完成下列各式(重力加速度为g)：

①斜面倾角的余弦cosα=__________________；

②滑块通过光电门时的速度v=__________________;

③滑块运动时的加速度a=__________________;

④滑块运动时所受到的摩擦阻力f=__________________。

(2)测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图所示，读得d=__________________。

Answer 1

（1）①  ②d/

③d²/2s²  ④

(2)d=3.62 cm

解析:(1)如图所示，

①由几何关系得AB间的水平距离为

，;

②由速度定义式得;

③由运动学关系v²=2as a=d²/2s²;

④由牛顿第二定律mgsinθ-f=ma

。

(2)由主尺读出3.6 cm，由游标尺读出0.02 cm,所以d=3.62 cm。