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某同学为了探究物体在斜面上的运动时摩擦力与斜面倾角的关系 设计实验装置如图.长直

时间:2023-02-12 05:12:31

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某同学为了探究物体在斜面上的运动时摩擦力与斜面倾角的关系 设计实验装置如图.长直

问题补充:

某同学为了探究物体在斜面上的运动时摩擦力与斜面倾角的关系,设计实验装置如图.长直平板一端放在水平桌面上,另一端架在一物块上.在平板上标出A、B两点,B点处放置一光电门,用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间.

实验步骤如下:

①用游标卡尺测量滑块的挡光长度d,用天平测量滑块的质量m;

②用直尺测量AB之间的距离s,A点到水平桌面的垂直距离h1,B点到水平桌面的垂直距离h2;

③将滑块从A点静止释放,由光电计时器读出滑块的挡光时间t1

④重复步骤③数次,并求挡光时间的平均值;

⑤利用所测数据求出摩擦力f和斜面倾角的余弦值cos α;

⑥多次改变斜面的倾角,重复实验步骤②③④⑤,做出f-cos α关系曲线.

用测量的物理量完成下列各式(重力加速度为g):

1斜面倾角的余弦cos α=________;

2滑块通过光电门时的速度v=________;

3滑块运动时的加速度a=________;

4滑块运动时所受到的摩擦阻力f=________.

答案:

mg-m

解析分析:根据题意应用数学知识求解正余弦函数值;

滑块在通过光电门时,平均速度等于遮光片的宽度d与其通过的时间之比,

由于宽度较小,时间很短,所以瞬时速度接近平均速度;

熟练应用运动学公式v2-v02=2ax求解物体的加速度大小;

对滑块受力分许,由牛顿第二定律列方程可以求出摩擦阻力.

解答:1、由数学知识可知:cosα=;

2、滑块通过光电门时的速度:v=;

3、由v2-v02=2ax可得:v2=2as,即:=2as,

解得,加速度:a=;

4、由牛顿第二定律得:mgsinθ-f=ma,

其中sinθ=,

解得f=mg-m;故

某同学为了探究物体在斜面上的运动时摩擦力与斜面倾角的关系 设计实验装置如图.长直平板一端放在水平桌面上 另一端架在一物块上.在平板上标出A B两点 B点处放置一光电门

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