Question

（1）Ⅰ．在“互成角度的兩個力的合成”實驗中，用兩個彈簧秤分別鉤住細繩套，互成角度地拉橡皮條，使它伸長到某一位置O點，為了確定兩個分力的大小和方向，這一步操作中必須記錄的是______
A．橡皮條固定端的位置B．描下O點位置和兩條細繩套的方向
C．橡皮條伸長后的總長度D．兩個彈簧秤的讀數
Ⅱ．做實驗時，根據測量結果在白紙上畫出如圖1所示的圖，其中O為橡皮筋與細繩的結點．圖中的______是F₁和F₂的合力的理論值；______是F₁和F₂的合力的實際測量值．
（2）在如圖乙同種材料兩木板通過一小段圓弧連接成一個斜面和水平面部分，現要測量正方體小鐵塊A、B和這木板間的動摩擦因數μ，利用了如下器材和方法：（水平部分足夠長，重力加速度為g）
Ⅰ．用20個等分刻度的游標卡尺測定小鐵塊A的邊長d如圖丙，測得長度為d=______cm．
Ⅱ．光電計時器是一種研究物體運動的常用計時器，其結構如圖甲所示，a、b分別是光電門的激光發射和接收裝置，當有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間．從而可以算得物體的速度．

將斜面體置于水平桌面上，斜面頂端P懸掛一鉛垂線，Q為錐尖與桌面的接觸點，1和2是固定在斜面上的兩個光電門（與之連接的電路未畫出），讓小鐵塊A由P點沿斜面滑下，小鐵塊通過光電門1、2的時間分別為△t₁、△t₂，用米尺測得l、2之間的距離為L，則小鐵塊下滑過程中的加速度a=______；（用題中字母表示）再利用米尺測出______、______，就可以測得動摩擦因數μ₁．
Ⅲ．若再測鐵塊B和板間動摩擦因數μ₂時，光電計時器出現故障不能使用，現只利用米尺完成實驗，若已測得PQ高為h，則只需要再測______．（要求只能再測一個物理量）
測得的動摩擦因數μ₂=______（用已知量和測定的物理量所對應的字母表示）

Answer 1

（1）I、該實驗的實驗目的是驗證力的平行四邊形定則，要根據兩個彈簧拉橡皮筋時兩個拉力的大小和方向做出平行四邊形求出其合力大小，然后與一個彈簧拉橡皮筋時的拉力大小進行比較，最后得出結論，故需要記錄的是兩彈力的大小和方向，故AC錯誤，BD正確．
故選BD．
本實驗采用了“等效法”，F₁與F₂的合力的實際值測量值為一個彈簧拉繩套時的彈簧的彈力大小和方向，而理論值是通過平行四邊形定則得到的值．
故答案為：F，F′．
（2）I、游標卡尺的主尺讀數為：2cm，游標讀數等于：0.05×4mm=0.20mm=0.020cm，所以最終讀數為：2cm+0.20cm=2.020cm，即2.0200cm．
故答案為：2.020．
II、鐵塊通過光電門1時的速度為：v1=

d

△t1

，通過光電門2時的速度為：v2=

d

△t2

，
根據速度和位移關系式：v2-

v

20

=2as得：
a=

d2(△t12-△t22)

2L△t12△t22

小鐵塊下滑過程中受重力、支持力和摩擦力，根據牛頓第二定律得：
a=

F合

m

=gsinθ-μgcosθ θ為斜面傾角，所以有：μ=

gsinθ-a

cosθ

根據幾何知識可知：再利用米尺測出斜面的高H，斜面的長S，就可以測得動摩擦因數 μ．
故答案為：a=

d2(△t12-△t22)

2L△t12△t22

；PQ的距離h，斜面部分長s．
（4）讓小鐵塊由頂端從靜止滑下，滑至水平板上的C點停下，測出頂端的高度h和小鐵塊在整個過程中的水平位移l
運用動能定理研究小鐵塊由頂端從靜止滑下，滑至水平板上的C點停下，
mgh-μmgcosθ?L-μmgL′=0-0=0，L為斜面的長度，L′為在水平面上滑行的距離．
μ=

h

Lcosθ+L′

Lcosθ為斜面在水平方向的長度，所以l=Lcosθ+L′為小鐵塊在整個過程中的水平位移．
即：μ=

h

L

故答案為：滑塊自開始到停下的水平位移L，

h

L

．