题目内容
【题目】如图是测定水平面和小物块之间动摩擦因数的实验装置,曲面AB与水平面相切于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下图所示,则遮光条的宽度d=______cm
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(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________.
A.小物块质量m
B.遮光条通过光电门的时间![]()
C.光电门到C点的距离![]()
D.小物块释放点的高度![]()
(3)为了减小实验误差,某同学采用图象法来处理实验数据,图象如图所示.已知该图线的斜率为
,则可求出水平面与小物块之问的动摩擦因数
________.(用上(1)、(2)两小题题测量的物理量字母及
表示)
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【答案】 (1) 0.955 (2)BC (3)
【解析】(1)主尺的刻度:0.9cm,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=0.955cm;
(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:
;B到C的过程中,摩擦力做功,根据动能定理得:-μmgs=0-
mv2;
联立以上两个公式得动摩擦因数的表达式:
;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)由公式:
可知,
,则以
为纵坐标,以s为横坐标,斜率:
,解得动摩擦因数为:
点睛; 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.
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