Question

【題目】如圖所示為測量物塊與水平固定桌面之間動摩擦因數的實驗裝置示意圖，細線平行于桌面．

①用游標卡尺測出遮光片的寬度d；用刻度尺測出兩光電門之間的距離s；用天平測出物塊和遮光片的總質量為M，重物質量為m

②讓物塊從光電門A的左方某位置由靜止釋放，測出遮光片經過光電門A和光電門B所用的時間△tA和△tB；

③根據上述實驗數據求出動摩擦因數μ。

回答下列問題：

（1）測量d時，某次游標卡尺(主尺的最小分度為1mm)的示數如圖所示，其讀數為________mm。

（2）摩擦因數μ可用上述已知量、測量量和重力加速度g表示為μ=________________。(均用字母表示)

（3）遮光片通過光電門時的平均速度 ___（選填“大于”、“小于”或“等于”）遮光片豎直中線通過光電門的瞬時速度

Answer 1

【答案】 9.60 小于

【解析】（1）從圖中可知游標上第12個刻度與21mm對齊，所以游標的零刻度對應的整數部分應為9mm處，游標卡尺的讀數為；

（2）由于遮光條通過光電門的時間極短，可以用平均速度表示瞬時速度，故，由運動學的導出公式：，解得；

對m：，對M：，解得；

（3）遮光片通過光電門的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，而物塊做加速運動前一半的時間內的位移小于后一半時間內的位移，所以時間到一半時，遮光片的中線尚未到達光電門，所以遮光片通過光電門的平均速度小于遮光片豎直中線通過光電門的瞬時速度．