Question

（2011?江蘇模擬）像打點計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運動情況的常見計時儀器，每個光電門都由光發射和接收裝置組成．當有物體從光電門中間通過時，與之相連的計時器就可以顯示物體的擋光時間．如圖甲所示，圖甲中NM是水平桌面、PM是一端帶有滑輪的長木板，1、2是固定在木板上相距為l的兩個光電門（與之連接的計時器沒有畫出）．滑塊A上固定著用于擋光的窄片K，讓滑塊A在重物B的牽引下從木板的頂端滑下，計時器分別顯示窄片K通過光電門1和光電門2的擋光時間分別為t₁=2.50×10^-2s、t₂=1.25×10^-2s；
（1）用游標卡尺測量窄片K的寬度（如圖乙）d=

5.15×10^-3

m（已知l＞＞d）；
（2）用米尺測量兩光電門的間距為l=20cm，則滑塊的加速度a=

0.32

m/s²（保留兩位有效數字）；
（3）利用該裝置還可以完成的實驗有：

ACE

A．驗證牛頓第二定律
B．驗證A、B組成的系統機械能守恒
C．測定滑塊與木板之間的動摩擦因數
D．只有木板光滑，才可以驗證牛頓第二定律
E．只有木板光滑，才可以驗證A、B組成的系統機械守恒定律．

Answer 1

分析：（1）解決本題的關鍵掌握游標卡尺讀數的方法，主尺讀數加上游標讀數，不需估讀；
（2）小車做勻變速直線運動，根據速度和位移關系v2-

v

2 0

=2ax可以求出小車的加速度大小；
（3）根據所給實驗的實驗原理結合該實驗裝置可正確解答．

解答：解：（1）游標卡尺的主尺讀數為：5mm，游標尺上第3個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數為0.05×3mm=0.15mm，所以最終讀數為：5mm+0.15mm=5.15mm=5.15×10^-3m．
故答案為：5.15×10^-3．
（2）由于擋光時間極短，因此可以利用其平均速度來代替瞬時速度，故有：
v1=

d

t1

    ①
v2=

d

t2

    ②

v

2 2

-

v

2 1

=2ax   ③
聯立①②③得：a=

( d t2 )2-( d t1 )2

2l

≈0.32m/s²　　
故答案為：0.32．
（3）A、D、根據驗證牛頓第二定律的實驗原理可知，通過該裝置可以驗證牛頓第二定律，至于木板是否光滑對實驗沒有影響，故A正確，D錯誤；
B、E、要驗證系統機械能守恒，木板必須光滑，故B錯誤，E正確；
C、根據該實驗裝置可知，將木板平放，通過紙帶求出A、B運動的加速度大小，因此根據 牛頓第二定律有：m_Bg-m_Agμ=（m_A+m_B）a，由此可知可以求出測定滑塊與木板之間的動摩擦因數
故C正確．
故選ACE．

點評：解答實驗問題的關鍵是理解實驗原理，從而明確所需要的實驗設備，然后利用所學運動學規律解答實驗問題．