Question

9．某实验小组利用如图甲所示的装置来测定滑块与木板之间的动摩擦因数，实验器材有：带有定滑轮的长木板、带有遮光条的滑块、光电门（包含数字计时器）、拉力传感器、托盘、砝码及细线等．实验时，让滑块从A处静止开始运动，测得拉力传感器的示数F，遮光条挡光的时间△t，滑块、遮光条和拉力传感器的总质量为M，滑块上的遮光条从A到光电门的距离为s，遮光条的宽度为d，已知重力加速度为g．

（1）下列实验要求正确的是ABC；
A．将带有定滑轮的长木板调至水平
B．牵引滑块的细绳应与长木板平行
C．A与光电门之间的距离应适当大些
D．托盘和砝码的总质量必须远小于滑块、遮光条和拉力传感器的总质量
（2）用游标卡尺测量遮光条的宽度，如图乙所示，其读数为 d=0.500 cm；
（3）滑块与木板之间的动摩擦因数表达式μ=$\frac{F}{Mg}-\frac{{d}^{2}}{2sg△{t}^{2}}$（用题中的物理量符号表示）．

Answer 1

分析 （1）根据实验原理判断出选项
（2）游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数
（3）根据通过光电门的时间求得滑块的速度，整个过程利用动能定理求得摩擦因数

解答 解：（1）A、为了保证木板对木块的支持力等于重力，故带有定滑轮的长木板调至水平，故A正确；
B、为了保证绳子上的拉力为水平的拉力，故牵引滑块的细绳应与长木板平行，故B正确；
C、利用光电门测量木块的速度，当距离适当大些，测量的速度更准确，故C正确；
D、细线对滑块的拉力是通过拉力传感器测量的，故对托盘和砝码的总质量没有要求，故D错误；
故选：ABC
（2）由图乙所示游标卡尺可知，主尺示数为0.5cm，游标尺示数为0×0.05mm=0.00mm=0.000cm，游标卡尺读数d=0.3cm+0.000cm=0.500cm；
（3）通过光电门的速度v=$\frac{d}{△t}$，整个过程根据动能定理可知$（F-μMg）s=\frac{1}{2}m{v}^{2}$，解得μ=$\frac{F}{Mg}-\frac{{d}^{2}}{2sg△{t}^{2}}$
故答案为：（1）ABC；（2）0.500；（3）$\frac{F}{Mg}-\frac{{d}^{2}}{2sg△{t}^{2}}$

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．