Question

利用如图甲所示的装置可测量滑块在斜面上运动的动摩擦因数．在斜面上安装有两个光电门，且光电门A、B固定在斜面上，AB两点高

Answer 1

解题思路：（1）滑块通过光电门的时间极短，速度变化很小，可以用平均速度代替瞬时速度．滑块从A到B的过程，根据动能定理和几何关系列式，即可得到动摩擦因数计算表达式．

（2）求出图象的函数表达式，然后求出动摩擦因数．

（1）由于遮光板很窄，滑块通过光电门的时间极短，速度变化很小，可以其用平均速度表示瞬时速度．

因此滑块经过光电门A、B时的瞬时速度分别为：v_A=

d

tA，v_B=

d

tB；

滑块从A到B的过程，根据动能定理得：mgh-μmgcosθs_AB=

1/2]mv_B²-[1/2]mv_A²，

由几何关系有：s_ABcosθ=s，联立解得：μ=[h/s]-

d2

2gs（[1

t2B-

1

t2A）

（2）根据第（1）问解得μ的表达式，变形为：

1

t2B=

1

t2A+

2gs

d2（

h/s]-μ），

根据图示图象可知，图象中的截距：[2gs

d2（

h/s]-μ）=80000，

将h=0.3m，s=0.4m，d=0.5m代入解得：μ=0.5；

故答案为：（1）[h/s]-

d2

2gs（

1

t2B-

1

t2A）；（2）0.5．

点评：

本题考点： 探究影响摩擦力的大小的因素．

考点点评： 本题关键要理解掌握光电门测量速度的原理，运用动能定理得到动摩擦因数的表达式，分析图象截距的意义．