Question

【題目】圖（a）為測量物塊與水平桌面之間動摩擦因數的實驗裝置示意圖，實驗步驟如下：

①用天平測量物塊和遮光片的總質量M、重物的質量m；用游標卡尺測量遮光片的寬度d；用米尺測量兩光電門之間的距離s；

②調整輕滑輪，使細線水平：

③讓物塊從光電門A的左側由靜止釋放，用數字毫秒計分別測出遮光片經過光電門A和光電門B所用的時間ΔtA和ΔtB，求出加速度a：

④多次重復步驟③，求a的平均值ap：

⑤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（b)所示，其讀數為_________cm.

（2）物塊的加速度a可用d、s、ΔtA和ΔtB表示為a=_________

（3）動摩擦因數μ可用M、m、ap和重力加速度g表示為μ=_________

Answer 1

【答案】 （1）0.960 (2) （3）

【解析】（1）由圖（b）所示游標卡尺可知，主尺示數為0.9cm，游標尺示數為12×0.05mm=0.60mm=0.060cm，則游標卡尺示數為0.9cm+0.060cm=0.960cm．
（2）物塊經過A點時的速度為：vA=，物塊經過B點時的速度為：vB=，物塊做勻變速直線運動，由速度位移公式得：vB2-vA2=2as，
加速度為：a=；
（3）以M、m組成的系統為研究對象，由牛頓第二定律得：mg-μMg=（M+m）ap，
解得：μ=；