Question

某同学为了探究物体在斜面上的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t₁
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f和斜面倾角的余弦值cos α；
⑥多次改变斜面的倾角，重复实验步骤②③④⑤，做出f-cos α关系曲线．
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cos α=______

Answer

根据题意应用数学知识求解正余弦函数值；
滑块在通过光电门时，平均速度等于遮光片的宽度d与其通过的时间之比，
由于宽度较小，时间很短，所以瞬时速度接近平均速度；
熟练应用运动学公式v2-v2=2ax求解物体的加速度大小；
对滑块受力分许，由牛顿第二定律列方程可以求出摩擦阻力．
【解析】
1、由数学知识可知：cosα=；
2、滑块通过光电门时的速度：v=；
3、由v2-v2=2ax可得：v2=2as，即：=2as，
解得，加速度：a=；
4、由牛顿第二定律得：mgsinθ-f=ma，
其中sinθ=，
解得f=mg-m；

故答案为：1、；2、；3、；4、mg-m．