某同學為了探究物體在斜面上的運動時摩擦力與斜面傾角的關係,設計實驗裝置如圖。長直平板一端放在水平桌面上,另一端...
問題詳情:
某同學為了探究物體在斜面上的運動時摩擦力與斜面傾角的關係,設計實驗裝置如圖。長直平板一端放在水平桌面上,另一端架在一物塊上。在平板上標出A、B兩點,B點處放置一光電門,用光電計時器記錄滑塊通過光電門時擋光的時間。
實驗步驟如下:
①用遊標卡尺測量滑塊的擋光長度d,用天平測量滑塊的質量m;
②用直尺測量AB之間的距離s,A點到水平桌面的垂直距離h1,B點到水平桌面的垂直距離h2;
③將滑塊從A點靜止釋放,由光電計時器讀出滑塊的擋光時間t1
④重複步驟③數次,並求擋光時間的平均值;
⑤利用所測資料求出摩擦力f和斜面傾角的餘弦值;
⑥多次改變斜面的傾角,重複實驗步驟②③④⑤,做出f-關係曲線。
(1)用測量的物理量完成下列各式(重力加速度為g):
①斜面傾角的餘弦= ;
②滑塊通過光電門時的速度v= ;
③滑塊運動時的加速度a= ;
④滑塊運動時所受到的摩擦阻力f= ;
(2)測量滑塊擋光長度的遊標卡尺讀數如圖所示,讀得d= 。
【回答】
【*】(1)①;②;③;④;
(2)3.62cm
【解析】(1)物塊在斜面上做初速度為零的勻加速直線運動,受重力、支援力、滑動摩擦力,如圖所示① ;根據三角形關係可得到,②根據③根據運動學公式,有,即有;④根據牛頓第二定律,則有;
(2) 在遊標卡尺中,主尺上是3.6cm,在遊標尺上恰好是第1條刻度線與主尺對齊,再考慮到卡尺是10分度,所以讀數為3.6cm+0.1×1mm=3.61cm或者3.62cm也對。
知識點:專題十三 中學物理實驗
題型:實驗,探究題
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