Question

【題目】某同學欲測量小木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)，其實驗裝置如圖甲所示，光電門的位置B、C可沿斜面移動，木塊上固定有寬度為d的擋光窄片．物塊在斜面上滑動時，光電門可以顯示出擋光片的擋光時間．

（1）用游標卡尺測量擋光片的寬度，其示數(shù)如圖乙所示，則擋光片的寬度為_______mm．

（2）在A處用力推動物塊，物塊沿斜面下滑，依次經(jīng)過B、C，光電門1、2顯示的時間分別為30 ms、40 ms，則物塊經(jīng)過B處時的速度大小為______m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字），經(jīng)過C處時的速度大小為

______m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字），比較物塊經(jīng)過B、C處的速度大小可知，應(yīng)________（選填“增大”或“減小”）斜面的傾角，直至兩光電門的示數(shù)相等．

（3）正確調(diào)整斜面的傾角后，用刻度尺測得斜面的長度L和斜面頂端與底端的高度差h，則物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)可表示為μ=_______（用L、h表示）．

Answer 1

【答案】2.6 0.087 0.065 增大

【解析】

(1)[1]擋光片的寬度為: 2mm+6×0.1 mm=2.6 mm．

(2)[2][3][4]在極短的時間內(nèi)，可將物塊經(jīng)過光電門的平均速度視為瞬時速度，故物塊經(jīng)過B、C時的速度大小分別為:

vB=m/s=0.087m/s

vC=m/s=0.065 m/s

由于vC<vB，物塊做減速線運動，物塊所受重力沿斜面向下的分力小于其所受的滑動摩擦力，故應(yīng)增大斜面的傾角，直至兩光電門的示數(shù)相等，說明物塊做勻速直線運動．

(3)[5]設(shè)物塊的質(zhì)量為m、斜面的傾角為，物塊受力平衡，有

結(jié)合幾何關(guān)系解得: