Question

17．某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置研究滑塊在斜面上的運(yùn)動(dòng)，遮光條寬度d=0.60cm，光電門甲和乙相距L=2.00m．滑塊每一次由光電門甲上方某位置開始運(yùn)動(dòng)，計(jì)算結(jié)果均保留兩位小數(shù)．
（10某次實(shí)驗(yàn)中，遮光條通過光電門甲、乙的時(shí)間分別為t₁=6×10^-3s和t₂=2×10^-3s，則滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度大小a=2m/s²．
（2）若光電門甲、乙的豎直高度差h=1.20m，水平距離x=1.60m，取g=9.80m/s²，則滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.49．
（3）若要使滑塊能沿斜面勻速下滑，光電門甲、乙的豎直高度差調(diào)節(jié)為h′=0.88m．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)$v=\fraclnpb4ju{t}$求得通過光電門的速度，根據(jù)速度位移公式求得加速度；
（2）根據(jù)牛頓第二定律求得摩擦因數(shù)；
（3）根據(jù)共點(diǎn)力平衡求得高度

解答 解：（1）通過甲乙光電門的速度分別為：${v}_{甲}=\fracvu1plww{{t}_{1}}=\frac{0.006}{6×1{0}^{-3}}m/s=1m/s$
${v}_{乙}=\fracsu4ccuo{{t}_{2}}=\frac{0.006}{2×1{0}^{-3}}m/s=3m/s$
根據(jù)速度位移公式可知：$a=\frac{{v}_{乙}^{2}{-v}_{甲}^{2}}{2L}=\frac{{3}^{2}-{1}^{2}}{2×2}m/{s}^{2}=2m/{s}^{2}$
（2）根據(jù)牛頓第二定律可知：mgsinθ-μmgcosθ=ma
其中$sinθ=\frac{h}{L}$，$cosθ=\frac{x}{L}$
聯(lián)立解得：μ=0.49
（3）勻速運(yùn)動(dòng)，故有：mgsinθ-μmgcosθ=0
解得：μ=tanθ
又tan$θ=\frac{h′}{\sqrt{{L}^{2}-h{′}^{2}}}$
解得：h′=0.88m
故答案為：（1）2，（2）0.49，（3）0.88

點(diǎn)評(píng) 要真正掌握了實(shí)驗(yàn)原理就能順利解決此類實(shí)驗(yàn)題目，而實(shí)驗(yàn)步驟，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理都與實(shí)驗(yàn)原理有關(guān)，故要加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的學(xué)習(xí)和掌握．