1.(2020·湖南娄底市下学期第二次模拟)某兴趣小组用如图1甲所示的实验装置来测量物块与斜面间的动摩擦因数.PQ为一块倾斜放置的木板,在斜面底端Q处固定有一个光电门,光电门与数字计时器相连(图中未画).每次实验时将一物块(其上固定有宽度为d的遮光条)从不同高度h处由静止释放,但始终保持斜面底边长L=0.500 m不变,重力加速度g=10 m/s2.(设物块与斜面间的动摩擦因数处处相同)
图1
(1)用20分度游标卡尺测得物块上的遮光条宽度d如图乙所示,则d=________cm;
(2)该小组根据实验数据,计算得到物块经过光电门的速度v,并作出了如图丙所示的v2-h图象,其图象与横轴的交点为0.25.由此可知物块与斜面间的动摩擦因数μ=____________;
(3)若更换动摩擦因数更小的斜面,重复上述实验得到v2-h图象,其图象的斜率将________(选填“增大”“减小”或“不变”).
答案 (1)0.225 (2)0.5 (3)不变
解析 (1)由题图乙知第5条刻度线与主尺上刻度对齐,则读数为:
d=2 mm+5×0.05 mm=2.25 mm=0.225 cm;
(2)设斜面的长为s,倾角为θ,由动能定理得:
(mgsin θ-μmgcos θ)s=mv2
即:mgh-μmgL=mv2,可得v2=2gh-2μgL
由题图丙可知,当h=0.25 m时,v=0,
代入数据得到:μ=0.5;
(3)由v2=2gh-2μgL知斜率k=2g为定值,若更换动摩擦因数更小的斜面,图象的斜率不变.