题目内容

14．如图1是测定水平面和小物块之间的动摩擦因数的实验装置，曲面AB与水平面相切与B点且固定，带有遮光条的小物块自曲面上某一点静止释放，最终停留在水平面上C点，P为光电计时器的光电门，已知当地重力加速度为g，
（1）利用游标卡尺测得遮光条的宽度如图2所示，则遮光条的宽度d=0.955cm；
（2）实验中除了测定遮光条的宽度外，还必需测量的物理量有BC．
A．小物块质量m
B．遮光条通过光电门的时间t
C．光电门到C点的距离
D．小物块释放点的高度h
（3）为了减小实验误差，某同学采用图象法来处理实验数据，图象如图3所示，已知该图线的斜率为k，则可求出水平面与小物块之间的动摩擦因数μ=$\frac{k{d}^{2}}{2g}$（用上（1）（2）两小题测量的物理量字母及k表示）

分析 （1）游标卡尺的读数时先读出主尺的刻度，然后看游标尺上的哪一个刻度与主尺的刻度对齐，最后读出总读数；
（2）根据题目的叙述，确定实验的原理，然后确定待测量与摩擦力的公式；
（3）根据实验的原理确定处$\frac{1}{{t}^{2}}$与s的关系，斜率为k，即可求得摩擦因数

解答 解：（1）主尺的刻度：9cm，游标尺上的第11个刻度与主尺的刻度对齐，读数是：0.05×11=0.55mm，
总读数：9mm+0.55mm=9.55mm；
（2）实验的原理：根据遮光条的宽度与滑块通过光电门的时间即可求得滑块的速度：v=$\frac{d}{t}$；
B到C的过程中，摩擦力做功，根据动能定理得：-μmgs=0-$\frac{1}{2}$mv2；
联立以上两个公式得动摩擦因数的表达式：μ=$\frac{{d}^{2}}{2gs{t}^{2}}$；
还需要测量的物理量是：光电门P与C之间的距离s，与遮光条通过光电门的时间t，故BC正确，AD错误．
（3）根据动能定理可得：-μmgs=0-$\frac{1}{2}$mv2解得s=$\frac{1}{{t}^{2}}=\frac{2μg}{{d}^{2}}s$，斜率k=$\frac{2μg}{{d}^{2}}$，故$μ=\frac{k{d}^{2}}{2g}$
故答案为：（1）0.955（2）BC（3）$\frac{k{d}^{2}}{2g}$

点评 本题通过动能定理得出动摩擦因数的表达式，从而确定要测量的物理量．要先确定实验的原理，然后依据实验的原理解答即可

练习册系列答案
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5．下列说法不正确的是（　　）
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C．物体的动量不变，则物体的动能一定不变
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2．同步卫星是相对于地面不动的人造地球卫星，下列关于地球同步卫星的说法中正确的是（　　）
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D．它只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的
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A．感应电流为顺时针方向，两棒相互靠近
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C．感应电流为逆时针方向，两棒相互靠近
D．感应电流为逆时针方向，两棒相互远离
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4．关于物体的运动与所受外力的关系，下列说法正确的是（　　）
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