4.某同學用如圖甲所示的裝置測定物塊與接觸面之間的動摩擦因數(shù),他將一很窄的物塊緊壓彈簧后由靜止釋放,物塊沿水平面滑行后最終靜止在C點,P為光電計時器的光電門,已知當?shù)刂亓铀俣却笮間.

(1)用20分度的游標卡尺,測得物塊的寬度如圖乙所示,但標尺左側(cè)部分刻度未在圖中顯示,根據(jù)圖中信息可知,物塊的寬度d=1.060cm;
(2)實驗中除了測定物塊的寬度外,還需要測量的物理量有BC
A.物塊質(zhì)量m                  B.物塊通過光電門的時間t
C.光電門到C點的距離s          D.物塊釋放點到停止點的距離s′
(3)為了減小實驗誤差,該同學采用圖象法來處理實驗數(shù)據(jù),根據(jù)以上操作所測量的物理量,他應該選擇B才能更方便地測定物塊與接觸面之間的動摩擦因數(shù).
A.$\frac{1}{t}$-s圖象
B.$\frac{1}{{t}^{2}}$-s圖象
C.$\frac{1}{{t}^{2}}$-s′圖象
D.m-s圖象.

分析 (1)游標卡尺的讀數(shù)時先讀出主尺與游標尺對齊的刻度,然后減去游標尺上的那一段刻度,最后讀出總讀數(shù);
(2)根據(jù)題目的敘述,確定實驗的原理,然后確定待測量與摩擦力的公式;
(3)根據(jù)實驗的原理確定處理實驗數(shù)據(jù)的方法.

解答 解:(1)主尺與游標尺上對齊的刻度,讀數(shù)是:2.2cm,
而游標尺對應的長度為0.95mm×12=11.40mm=1.140cm
總讀數(shù):2.2cm-1.140cm=1.060cm;
(2)實驗的原理:根據(jù)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:v=$\fracmk1zldb{t}$;
B到C的過程中,摩擦力做功,根據(jù)動能定理得:-μmgs=0-$\frac{1}{2}$mv2;
聯(lián)立以上兩個公式得動摩擦因數(shù)的表達式:μ=$\frac{lywt0fc^{2}}{2gs{t}^{2}}$;
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)由動摩擦因數(shù)的表達式可知,μ與t2和s的乘積成反比,
所以s與$\frac{1}{{t}^{2}}$的圖線是過原點的直線,應該建立的坐標系為:縱坐標用物理量$\frac{1}{{t}^{2}}$,橫坐標用物理量s,故B正確,ACD錯誤.
故答案為:(1)1.060;(2)BC;(3)B.

點評 本題通過動能定理得出動摩擦因數(shù)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(jù)實驗的原理解答即可.

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