Question

和打點計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運動情況的常用計時儀器，其結構如圖甲所示，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.現利用如圖乙所示的裝置測量滑塊和長1 m左右的木板間的動摩擦因數，圖中MN是水平桌面，Q是木板與桌面的接觸點，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.此外，在木板頂端的P點還懸掛著一個鉛錘.讓滑塊d從木板的頂端滑下，光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為2.5×10^-2 s和1.0×10^-2 s，小滑塊d的寬度為0.5 cm.

                

圖甲                                                         圖乙

（1）滑塊通過光電門1的速度v₁=__________m/s，滑塊通過光電門2的速度v₂=________m/s.

（2）已知當地的重力加速度為g，v₁、v₂和兩個光電門之間的距離L已知，用提供的米尺測出P點到桌面高度h；重錘在桌面上所指的點與Q點的距離a，動摩擦因數的表達式μ=____________（用字母表示）.

Answer 1

（1）0.2      0.5 

（2）

解析：（1）滑塊做勻加速直線運動.由于滑塊分別通過1、2光電門的時間t₁=2.5×10^-2 s,t₂=10^-2 s,很短.滑塊通過光電門1的速度v₁= m/s=0.2 m/s.

滑塊通過光電門2的速度

v₂= m/s=0.5 m/s.

（2）由v₂²-v₁²=2aL

tanθ=  cosθ=

a=gsinθ-μgcosθ

得μ=.