Question

( 8 分）某同學(xué)設(shè)想用如圖甲的裝置來測量滑塊與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)。在氣墊導(dǎo)軌上安裝了兩光電門l、2，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細(xì)線繞過定滑輪與鉤碼相連。

（1）用游標(biāo)卡尺測光電門遮光條的寬度d，圖乙中游標(biāo)卡尺讀數(shù)為    cm �；瑝K在軌道上做勻變速運(yùn)動時(shí)，先后通過光電門l 、2 所用的時(shí)間分別為t₁、t₂，兩光電門間的距離為L ，用d 、t₁、t₂ 、L 表示滑塊運(yùn)動的加速度a為    
（2）要使細(xì)線中拉力近似等于鉤碼重力，滑塊質(zhì)量M 與鉤碼質(zhì)量m 應(yīng)滿足     關(guān)系。
（3）滿足（2）后，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平，斷開氣源時(shí)，測得滑塊在軌道上運(yùn)動的加速度為a₁；不改變鉤碼的質(zhì)量，接通氣源，測得滑塊在軌道上運(yùn)動的加速度為a₂，用“a₁、a₂、g來表示滑塊與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ為     。

Answer 1

⑴1.050；  ；⑵M遠(yuǎn)大于m；⑶。（每空2分）

試題分析：（1）通過圖乙讀改寫即可，主尺是1cm，游標(biāo)尺是10×0.05mm=0.50mm=0.050cm，故d=1.050cm；滑塊在光電門1時(shí)的速度為v₁=，在光電門2時(shí)的速度為v₂=，故由公式v₂²－v₁²=2aL得，加速度a=；
（2）將M與m看成一個(gè)整體，應(yīng)用牛頓第二定律可得：mg=(M+m)a，設(shè)細(xì)線中拉力為T，則再對鉤碼進(jìn)行受力分析可得：mg－T=ma，聯(lián)立以上兩個(gè)式子解之得T=，故只有當(dāng)M>>m時(shí)，T≈mg；
（3）斷開氣源時(shí)，mg－mgμ=(M+m)a₁；接通氣源時(shí)，mg=(M+m)a₂；聯(lián)立以上兩式，解之得摩擦因數(shù)μ=。