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，B点到水平桌面的垂直距离；

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t；

④重复步骤③数次，并求挡光时间的平均值；

⑤利用所测数据求出摩擦力和斜面倾角的余弦值；

⑥多次改变斜面的倾角，重复实验步骤②③④⑤，做出关系曲线。

⑴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=          ；

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  ②   ③     ④（2）3．62 cm

【解析】

试题分析：（1）①根据数学知识可知：

②由于宽度较小，时间很短，所以瞬时速度接近平均速度，因此有：

③应用运动学公式有：，解得

④根据牛顿第二定律有：，将带入可得

（2）游标卡尺的主尺读数为3.6cm，游标尺上第2个刻度和主尺上某一刻度对齐，因此其读数为为0.1×2mm=0.2mm=0.2cm，所以最终读数为：3.6cm+0.02cm=3.62cm

考点：考查了物体在斜面上运动时摩擦力与斜面倾角的关系实验