Question

2．如圖甲是實驗室測定小物塊和水平面之間動摩擦因數(shù)的實驗裝置，曲面AB與水平面相切于B點，曲面和水平面均固定不動．帶有遮光條的小物塊自曲面上某處由靜止釋放后，沿曲面滑下并沿著水平面最終滑行到C點停止，P為固定在水平面上的光電計時器的光電門，已知當?shù)刂亓�加速度為g．

（1）利用游標卡尺測得遮光條的寬度如圖乙所示，則遮光條的寬度d=2.30mm；
（2）實驗中除了測定遮光條的寬度外，還需要測量的物理量有BC；
A．小物塊質量m
B．遮光條通過光電門的時間t
C．光電門P到C點的水平距離x
D．小物塊釋放點相對于水平面的高度h
（3）為了減小實驗誤差，實驗小組采用圖象法來處理實驗數(shù)據(jù)，他們根據(jù)（2）測量的物理量，在坐標紙上建立圖丙所示的坐標系來尋找關系從而達到本實驗的目的，其中合理的是B．

Answer 1

分析 （1）游標卡尺的讀數(shù)時先讀出主尺的刻度，然后看游標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）主尺的刻度：0.2cm=2mm，
游標尺上的第6個刻度與主尺的刻度對齊，讀數(shù)是：0.05×6=0.30mm，
總讀數(shù)：2mm+0.30mm=2.30mm；
（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=$\frac0hfyssd{t}$；
B到C的過程中，摩擦力做功，根據(jù)動能定理得：-μmgx=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=$\frac{gvusvq8^{2}}{2gx{t}^{2}}$；
還需要測量的物理量是：光電門P與C之間的距離x，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x的乘積成反比，
所以x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x，即B正確，ACD錯誤．
故答案為：（1）2.30；（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．