Question

【題目】如圖是測定水平面和小物塊之間動摩擦因數的實驗裝置，曲面AB與水平面相切于B點且固定，帶有遮光條的小物塊自曲面上某一點靜止釋放，最終停留在水平面上C點，P為光電計時器的光電門，已知當地重力加速度為g．

(1)利用游標卡尺測得遮光條的寬度如下圖所示，則遮光條的寬度d=______cm

(2)實驗中除了測定遮光條的寬度外，還必需測量的物理量有________．

A．小物塊質量m

B．遮光條通過光電門的時間

C．光電門到C點的距離

D．小物塊釋放點的高度

(3)為了減小實驗誤差，某同學采用圖象法來處理實驗數據，圖象如圖所示．已知該圖線的斜率為，則可求出水平面與小物塊之問的動摩擦因數________．(用上(1)、(2)兩小題題測量的物理量字母及表示)

Answer 1

【答案】 （1） 0.955 （2）BC （3）

【解析】（1）主尺的刻度：0.9cm，游標尺上的第11個刻度與主尺的刻度對齊，讀數是：0.05×11=0.55mm，總讀數：9mm+0.55mm=9.55mm=0.955cm；
（2）實驗的原理：根據遮光條的寬度與滑塊通過光電門的時間即可求得滑塊的速度： ；B到C的過程中，摩擦力做功，根據動能定理得：-μmgs=0-mv2；
聯立以上兩個公式得動摩擦因數的表達式： ；還需要測量的物理量是：光電門P與C之間的距離s，與遮光條通過光電門的時間t，故BC正確，AD錯誤．

（3）由公式：可知，，則以為縱坐標，以s為橫坐標，斜率：，解得動摩擦因數為：

點睛; 本題通過動能定理得出動摩擦因數的表達式，從而確定要測量的物理量．要先確定實驗的原理，然后依據實驗的原理解答即可．