Question

14．如圖1是測定水平面和小物塊之間的動摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置，曲面AB與水平面相切與B點(diǎn)且固定，帶有遮光條的小物塊自曲面上某一點(diǎn)靜止釋放，最終停留在水平面上C點(diǎn)，P為光電計(jì)時器的光電門，已知當(dāng)?shù)刂亓�加速度為g，
（1）利用游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度如圖2所示，則遮光條的寬度d=0.955cm；
（2）實(shí)驗(yàn)中除了測定遮光條的寬度外，還必需測量的物理量有BC．
A．小物塊質(zhì)量m
B．遮光條通過光電門的時間t
C．光電門到C點(diǎn)的距離
D．小物塊釋放點(diǎn)的高度h
（3）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，某同學(xué)采用圖象法來處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，圖象如圖3所示，已知該圖線的斜率為k，則可求出水平面與小物塊之間的動摩擦因數(shù)μ=$\frac{k69krovd^{2}}{2g}$（用上（1）（2）兩小題測量的物理量字母及k表示）

Answer 1

分析 （1）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)時先讀出主尺的刻度，然后看游標(biāo)尺上的哪一個刻度與主尺的刻度對齊，最后讀出總讀數(shù)；
（2）根據(jù)題目的敘述，確定實(shí)驗(yàn)的原理，然后確定待測量與摩擦力的公式；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定處$\frac{1}{{t}^{2}}$與s的關(guān)系，斜率為k，即可求得摩擦因數(shù)

解答 解：（1）主尺的刻度：9cm，游標(biāo)尺上的第11個刻度與主尺的刻度對齊，讀數(shù)是：0.05×11=0.55mm，
總讀數(shù)：9mm+0.55mm=9.55mm；
（2）實(shí)驗(yàn)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=$\frackzqxahj{t}$；
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(dá)式：μ=$\frac{ks739dz^{2}}{2gs{t}^{2}}$；
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）根據(jù)動能定理可得：-μmgs=0-$\frac{1}{2}$mv²解得s=$\frac{1}{{t}^{2}}=\frac{2μg}{eikre5o^{2}}s$，斜率k=$\frac{2μg}{c0c6pln^{2}}$，故$μ=\frac{kldvifho^{2}}{2g}$
故答案為：（1）0.955（2）BC（3）$\frac{kvnkho1o^{2}}{2g}$

點(diǎn)評 本題通過動能定理得出動摩擦因數(shù)的表達(dá)式，從而確定要測量的物理量．要先確定實(shí)驗(yàn)的原理，然后依據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理解答即可