Question

光電計時器是一種研究物體運動情況的常用計時儀器，其結構如圖1所示，a、b分別是光電門的激光發射和接收裝置，當有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間．利用如圖2所示裝置測量滑塊與長 lm左右的木板間動摩擦因數，圖中木板固定在水平面上，木板的左壁固定有一個處于鎖定狀態的壓縮輕彈簧（彈簧長度與木板相比可忽略），彈簧右端與滑塊接觸，1和2是固定在木板上適當位置的兩個光電門，與之連接的兩個光電計時器沒有畫出．現使彈簧解除鎖定，滑塊獲得一定的初速度后，水平向右運動，光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為2.0×1 0^-2s和5.0×10^-2s，用游標卡尺測量小滑塊的寬度d，卡尺
示數如圖3所示．
（1）讀出滑塊的寬度d=______cm．
（2）滑塊通過光電門1的速度為v_l，通過光電門2的速度v₂，則v₂=______m/s；（結果保留兩位有效數字）
（3）若用米尺測量出兩個光電門之間的距離為L（已知L遠大于d），已知當地的重力加速為g，則滑塊與木板動摩擦因數u表達式為______（用字母v_l、v₂、L、g表示）

Answer 1

解：（1）由圖示游標卡尺可知，主尺示數是1.5cm，游標尺示數是0×0.1mm=0.0mm=0.00cm，滑塊的寬度d=1.5cm+0.00c=1.50cm；
（2）速度v₂===0.30m/s；
（3）滑塊做勻減速運動，由速度位移公式可得：v₂²-v₁²=2（-a）L，a=，由牛頓第二定律得：μmg=ma，μ=；
故答案為：（1）1.50；（2）0.30；（3）．
分析：（1）游標卡尺主尺與游標尺的示數之和是游標卡尺的示數，由圖3所示游標卡尺可以讀出滑塊的寬度．
（2）已知滑塊的寬度與擋光時間，由速度公式可以求出滑塊的速度．
（3）由加速度定義式求出滑塊的加速度，由牛頓第二定律及滑動摩擦力公式可以求出動摩擦因數．
點評：本題考查了游標卡尺讀數、求滑塊的速度、求動摩擦因數；游標卡尺主尺與游標尺示數之和為游標卡尺示數，對游標卡尺讀數時，不能估讀．