Question

(8分)圖甲為測(cè)量物塊與水平桌面之間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，細(xì)線平行于桌面，物塊和遮光片的總質(zhì)量為M、重物的質(zhì)量為m，遮光片的寬度為d，兩光電門之間的距離為s。讓物塊從光電門A的左側(cè)由靜止釋放，分別測(cè)出遮光片通過(guò)光電門A、B所用的時(shí)間為t_A和t_B，用遮光片通過(guò)光電門的平均速度表示遮光片豎直中線通過(guò)光電門的瞬時(shí)速度。

⑴如果物塊運(yùn)動(dòng)的加速度為a，則物塊與水平桌面之間動(dòng)摩擦因數(shù)μ為       ；
A．         B．
C．          D．
⑵利用實(shí)驗(yàn)中測(cè)出的物理量，算出物塊運(yùn)動(dòng)的加速度a為       ；
A．            B．
C．             D．
⑶遮光片通過(guò)光電門的平均速度       (選填“大于”、“等于”或“小于”)遮光片豎直中線通過(guò)光電門的瞬時(shí)速度，由此會(huì)產(chǎn)生誤差，請(qǐng)寫出一種減小這一誤差的方法。
答：                                     。

Answer 1

⑴A；⑵B；⑶小于，減小遮光板的寬度。

試題分析：⑴對(duì)物塊(含遮光片)、重物系統(tǒng)，根據(jù)牛頓第二定律有：mg－μMg＝(M＋m)a，解得；μ＝，故選項(xiàng)A正確；
⑵物塊(含遮光片)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度-位移關(guān)系有：2as＝－，根據(jù)題意有：v_A＝，v_B＝，聯(lián)立以上三式解得：a＝，故選項(xiàng)B正確；
⑶根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，對(duì)同一段運(yùn)動(dòng)而言，中點(diǎn)位移速度為：v_s/2＝，中點(diǎn)時(shí)刻速度為：v_t/2＝，等于該過(guò)程的平均速度，因此，總有：v_t/2＜v_s/2，即遮光片通過(guò)光電門的平均速度小于遮光片豎直中線通過(guò)光電門的瞬時(shí)速度，若v₀＝v_t，則v_t/2＝v_s/2，所以當(dāng)通過(guò)的位移段較小時(shí)，初、末速度相差較小，即減小遮光板的寬度，可以減小這一誤差。