Question

某同學為了探究物體在斜面上的運動時摩擦力與斜面傾角的關系，設計實驗裝置如圖．長直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物塊上．在平板上標出A、B兩點，B點處放置一光電門，用光電計時器記錄滑塊通過光電門時擋光的時間．
實驗步驟如下：
①用游標卡尺測量滑塊的擋光長度d，用天平測量滑塊的質量m；
②用直尺測量AB之間的距離s，A點到水平桌面的垂直距離h₁，B點到水平桌面的垂直距離h₂；
③將滑塊從A點靜止釋放，由光電計時器讀出滑塊的擋光時間t₁
④重復步驟③數次，并求擋光時間的平均值

.

t

；
⑤利用所測數據求出摩擦力f和斜面傾角的余弦值cos α；
⑥多次改變斜面的傾角，重復實驗步驟②③④⑤，做出f-cos α關系曲線．
用測量的物理量完成下列各式（重力加速度為g）：
1斜面傾角的余弦cos α=______；
2滑塊通過光電門時的速度v=______；
3滑塊運動時的加速度a=______；
4滑塊運動時所受到的摩擦阻力f=______．

Answer 1

1、由數學知識可知：cosα=

s2-(h1-h2)2

s

；
2、滑塊通過光電門時的速度：v=

d

. t

；
3、由v²-v₀²=2ax可得：v²=2as，即：(

d

. t

)2=2as，
解得，加速度：a=

d2

2s . t 2

；
4、由牛頓第二定律得：mgsinθ-f=ma，
其中sinθ=

h1-h2

s

，
解得f=mg

h1-h2

s

-m

d2

2s . t 2

；

故答案為：1、

s2-(h1-h2)2

s

；2、

d

. t

；3、

d2

2s . t 2

；4、mg

h1-h2

s

-m

d2

2s . t 2

．