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,

发布时间:2020-08-07 16:36:16

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:
A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
B?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
C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
D重复步骤C数次,并求挡光时间的平均值
E利用所测数据求出摩擦力f?和斜面倾角的余弦值cosα
F多次改变斜面的倾角,重复实验步骤BCDE,做出f--cosα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)滑块通过光电门时的速度υ=______
(2)滑块运动时所受到的摩擦阻力f=______.

网友回答

解:(1)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,滑块通过光电门时的速度:;
(2)由v2-v02=2ax可得:v2=2as,即:

解得,加速度:;
由牛顿第二定律得:mgsinθ-f=ma,
其中,
解得:;
答:(1)滑块通过光电门时的速度:;
(2)滑块运动时所受到的摩擦阻力.
解析分析:根据题意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-v02=2ax求解物体的加速度大小;
对滑块受力分析,由牛顿第二定律列方程可以求出摩擦阻力.

点评:本题难度不大,是一道基础题,认真审题、熟练应用数学知识、对滑块进行受力分析、熟练应用顿第二定律以及运动学公式是正确解题的关键.
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