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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...

manfen5.com 满分网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manfen5.com 满分网
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=______
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.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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