Question

【題目】某同學(xué)為了探究物體在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)摩擦力與斜面傾角的關(guān)系，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示，長(zhǎng)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(biāo)出A、B兩點(diǎn)，B點(diǎn)處置一光電門(mén)，用光電計(jì)時(shí)器記錄滑塊通過(guò)光電門(mén)時(shí)擋光的時(shí)間，實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①用游標(biāo)卡尺測(cè)量滑塊的擋光長(zhǎng)度d，用天平測(cè)量滑塊的質(zhì)量m；
②用直尺測(cè)量AB之間的距離s，A點(diǎn)到水平桌面的垂直距離h1 ， B點(diǎn)到水平桌面的垂直距離h2；
③將滑塊從A點(diǎn)由靜止釋放，從光電計(jì)時(shí)器讀出滑塊的擋光時(shí)間t1；
④重復(fù)步驟③數(shù)次，并求擋光時(shí)間的平均值 ；
⑤利用所測(cè)數(shù)據(jù)求出摩擦力f和斜面傾角的余弦值cosα；
⑥多次改變斜面的傾角，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟②③④⑤，做出f﹣cosα關(guān)系曲線．
（1）測(cè)量滑塊擋光長(zhǎng)度的游標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖甲所示，讀得d=cm
（2）（用測(cè)量的物理量表示下列各式，重力加速度為g）
①滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)所受到的摩擦阻力f= ．
②若f﹣cosα關(guān)系曲線的斜率為k，則動(dòng)摩擦因數(shù)可表示為μ= ．

Answer 1

【答案】
（1）1.050
（2）mg ﹣m ；
【解析】解：（1）游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為10mm，游標(biāo)尺上第10個(gè)刻度與主尺上某一刻度對(duì)齊，故其讀數(shù)為10×0.5mm=5.0mm，
所以最終讀數(shù)為：10mm+5.0mm=10.50mm=1.050cm；（2）①滑塊通過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度：v= ；
由v2﹣v02=2ax可得：v2=2as，
即：（ ）2=2as，
解得加速度為：a= ；
由牛頓第二定律得：mgsinθ﹣f=ma，
其中sinθ= ，
解得：f=mg ﹣m ；
②滑動(dòng)摩擦力f=μmgcosα，故在f﹣cosα圖像中，斜率k=μmg，故
所以答案是：（1）1.050；（2）mg ﹣m ；②
【考點(diǎn)精析】利用滑動(dòng)摩擦力對(duì)題目進(jìn)行判斷即可得到答案，需要熟知滑動(dòng)摩擦力:利用公式f=μF N 進(jìn)行計(jì)算，其中FN 是物體的正壓力，不一定等于物體的重力，甚至可能和重力無(wú)關(guān).或者根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，利用平衡條件或牛頓定律來(lái)求解．