Question

10．如图1所示的实验装置测量滑块与斜面间的摩擦因数，遮光条的宽度为d，滑块从倾角为α的斜面上释放依次经过光电门甲、乙，所用时间为△t₁和△t₂．
（1）如图2用游标卡尺测出遮光条宽度d=1.140cm

（2）已知重力加速度为g，为求得摩擦因素还需要的器材是C（填标号）
A．天平      B．秒表      C．刻度尺      D．弹簧秤
（3）用以上装置测量滑块与斜面间摩擦因素得表达式为μ=$tanα+\frac{{d}^{2}}{2gL{△t}_{1}^{2}cosα}-\frac{{d}^{2}}{2gL{△t}_{2}^{2}cosα}$（用字母表示，并注明表达式中各量的物理意义）

Answer 1

分析 （1）游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数；
（2）根据题意求出动摩擦因数的表达式，然后根据该表达式分析答题；

解答 解：（1）由图乙所示游标卡尺可知，主尺示数为1.1cm，游标尺示数为8×0.05mm=0.40mm=0.040cm，游标卡尺读数d=1.1cm+0.040cm=1.140cm；
（2）物块通过光电门时的速度${v}_{1}=\frac{d}{△{t}_{1}}$，${v}_{2}=\frac{d}{△{t}_{2}}$，然后物块在水平面上做匀减速直线运动，由动能定理得$mgLsinα-μmgLcosα=\frac{1}{2}{mv}_{2}^{2}-\frac{1}{2}{mv}_{1}^{2}$，解得：
μ=$tanα+\frac{{d}^{2}}{2gL{△t}_{1}^{2}cosα}-\frac{{d}^{2}}{2gL{△t}_{2}^{2}cosα}$，
由此可知，要测动摩擦因数，还需要测量两光电门间的距离L．故需要刻度尺
故答案为：（1）1.140  
（2）C
（3）μ=$tanα+\frac{{d}^{2}}{2gL{△t}_{1}^{2}cosα}-\frac{{d}^{2}}{2gL{△t}_{2}^{2}cosα}$，为甲、乙两光电门间的距离．

点评 游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺的示数，游标卡尺不需要估读，对游标卡尺读数时，要注意游标尺的精度．