Question

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

（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)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(dòng)物塊，物塊沿斜面下滑，依次經(jīng)過(guò)B、C，光電門1、2顯示的時(shí)間分別為30 ms、40 ms，則物塊經(jīng)過(guò)B處時(shí)的速度大小為______m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字），經(jīng)過(guò)C處時(shí)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(guò)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(cè)得斜面的長(zhǎng)度L和斜面頂端與底端的高度差h，則物塊與斜面間的動(dòng)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(shí)間內(nèi)，可將物塊經(jīng)過(guò)光電門的平均速度視為瞬時(shí)速度，故物塊經(jīng)過(guò)B、C時(shí)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(yùn)動(dòng)，物塊所受重力沿斜面向下的分力小于其所受的滑動(dòng)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(shuō)明物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)．

(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: