Question

如图乙同种材料两木板通过一小段圆弧连接成一个斜面和水平面部分，现要测量正方体小铁块A、B和这木板间的动摩擦因数μ，利用了如下器材和方法：（水平部分足够长，重力加速度为g）
（1）用 20 个等分刻度的游标卡尺测定小铁块A的边长d如图丙，测得长度为d=

2.020

cm．
（2）若用螺旋测微器测长15.033mm铁块B的长度，请在图中标出各小方块中对应的螺旋测微器上的刻度值：
光电计时器是一种研究物体运动的常用计时器，其结构如图甲所示，a、b 分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从 a、b 间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．从而可以算得物体的速度．
（3）将斜面体置于水平桌面上，斜面顶端 P 悬挂一铅垂线，Q 为锥尖与桌面的接触点，1和 2 是固定在斜面上的两个光电门（与之连接的电路未画出），让小铁块A由P点沿斜面滑下，小铁块通过光电门 1、2 的时间分别为△t₁、△t₂，用米尺测得 l、2 之间的距离为 L，则小铁块下滑过程中的加速度

a=

d2(△t12-△t22)

2L△t12△t22

； 再利用米尺测出

PQ的距离h

、

斜面部分长度

，就可以测得动摩擦因数μ．
（4）若再测铁块B和板间动摩擦因数μ?时，光电计时器出现故障不能使用，现只利用米尺完成实验，若已测得PQ高为h，则只需要再测

让滑块从斜面上的P点由静止滑下，最后停在C点，用米尺量出QC长度x

．（要求只能再测一个物理量）测得的动摩擦因数μ=

h

x

????（用已知量和测定的物理量所对应的字母表示）

Answer 1

分析：（1）游标卡尺主尺所示由游标尺所示之和是游标卡尺的示数；
（2）螺旋测微器测的读数15.033mm中，15是主尺的读数，0.3mm是可动刻度的读数，最后的一位3是估读；
（3）由平均速度公式求出小铁块通过1与2时的速度，然后由匀变速运动的速度位移公式求出加速度；
对小铁块进行受力分析，然后由牛顿第二定律求出动摩擦因数．

解答：解：（1）游标卡尺游标尺是20分度的，它的精度是0.05mm，由图示游标卡尺可知，主尺示数是2cm=20mm，游标尺的示数是4×0.05mm=0.20mm，游标卡尺的示数是20mm+0.20mm=20.20mm=2.020cm．
（2）螺旋测微器测的读数15.033mm中，15是主尺的读数，0.3mm是可动刻度的读数，最后的一位3是估读；
故各小方块中对应的螺旋测微器上的刻度值如图，
（3）小铁块通过1、2时的速度分别是v₁=

d

△t1

，v₂=

d

△t2

，从1到2的过程中，小铁块做匀加速直线运动，
则v₂²-v₁²=2aL，则小铁块的加速度a=

d2(△t12-△t22)

2L△t12△t22

；
（4）让滑块从斜面上的P点由静止滑下，最后停在C点，用米尺量出QC长度x；
在下滑的过程中，摩擦力做功与重力做功的和等于0，即：mgh-μmg=0，（该公式使用了沿斜面下滑时摩擦力做功的结论）
所以：μ=

h

x

故答案为：（1）2.020cm   （2）如图：（15、0、5 ） （3）a=

d2(△t12-△t22)

2L△t12△t22

；测出PQ的距离h及斜面部分长．    （4）让滑块从斜面上的P点由静止滑下，最后停在C点，用米尺量出QC长度x；μ=

h

x

点评：本题考查了游标卡尺读数、求加速度、求动摩擦因数等问题，难度不大，是一道基础题；对游标卡尺读数时，要注意确定游标尺的精度．