题目内容
【题目】像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,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。现利用图乙所示装置测量滑块和长1m左右的木板间的动摩擦因数,图中MN是水平桌面,Q是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出。此外在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤,让滑块从木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1s和t2s。用游标卡尺测量小滑块的宽度d,卡尺示数如图丙所示.
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(1)读出滑块的宽度d=________cm.
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(2) 滑块通过光电门1的速度v1,滑块通过光电门2的速度v2。
(3)已知当地的重力加速度为g,为完成测量,除了研究v1、v2和两个光电门之间的距离L外,还测量出的物理量有P点到桌面高度h;P点与Q点的距离为a;斜面的长度S。
(4) 用(3)中各量求解动摩擦因数的表达式μ=_______ (用字母表示)。
【答案】 5.015 ![]()
【解析】(1)由图示游标卡尺可得,主尺示数为5cm,游标尺示数为3×0.05=0.15mm=0.015cm,
宽度d=5cm+0.015cm=5.015cm。
(4)滑块做匀加速直线运动,由匀变速运动的速度位移公式可得:
,设斜面倾角为θ,对滑块,由牛顿第二定律得:mgsinθ-μmgcosθ=ma,由图可知:
,
,联立解得:
。
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