Question

20．某同学用图甲所示装置测物体与斜面间的滑动摩擦力，已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，物块下滑过程中打出的纸带如图乙所示．

（1）利用该纸带中测出的数据可得滑块下滑的加速度大小a=4.0m/s²．
（2）为了测出滑块与斜面间的滑动摩擦力，该同学已经测出斜面的长度l、高度h和加速度a，已知重力加速度为g，他还需要测量的物理量是滑块的质量m，利用已知量和测得的量计算滑动摩擦力的表达式为f=mg$\frac{h}{l}$-ma．

Answer 1

分析 （1）由△x=aT²可得滑块的加速度大小．
（2）由受力分析可知物体受重力，摩擦力下滑，由牛顿第二定律可得f表达式．

解答 解：
（1）交流电的频率为50Hz，故两点之间的时间为0.02s，
由△x=aT²可得滑块的加速度为：
a=$\frac{0.0761-0.0697}{0.0{4}^{2}}$m/s²=4.0m/s²；
（2）滑块受重力和摩擦力作用而下滑，由牛顿第二定律可得：
mgsinθ-f=ma
sinθ=$\frac{h}{l}$
解得：
f=mg$\frac{h}{l}$-ma
故需要测量滑块的质量m．
故答案为：（1）4.0；
（2）滑块的质量m；mg$\frac{h}{l}$-ma．

点评 本题关键是利用好牛顿第二定律，在表示斜面倾角的时候注意利用好数学知识．