Question

【題目】高三學(xué)生小明和小華設(shè)計(jì)了一個(gè)物理實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證動(dòng)能定理，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，A、B為長(zhǎng)木板上固定的兩個(gè)光電門(mén)，已知當(dāng)?shù)刂亓�加速度�?/span>.

(1)他們利用游標(biāo)卡尺測(cè)滑塊上的遮光條的寬度，如圖所示，則遮光條的寬度＝_____ cm.

(2)墊高長(zhǎng)木板右端，當(dāng)長(zhǎng)木板和水平面夾角為時(shí)，在處沿斜面輕推滑塊，測(cè)得滑塊經(jīng)過(guò)兩光電門(mén)的時(shí)間相等，則滑塊和長(zhǎng)木板間動(dòng)摩擦因數(shù)為____________.

(3)將長(zhǎng)木板水平放置，在處給滑塊一個(gè)瞬時(shí)沖量，使滑塊依次滑過(guò)光電門(mén)A、B.測(cè)得滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)A的時(shí)間為、滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)B的時(shí)間為，兩個(gè)光電門(mén)間距離為，在誤差允許的范圍內(nèi)，驗(yàn)證動(dòng)能定理成立的式子為__________（用題中已給字母表示）.

Answer 1

【答案】0.330 tanθ

【解析】

(1)由圖可以看出，該游標(biāo)卡尺是20分度的，精確度是0.05mm，從而可以讀出小滑塊的寬度；

(2)由滑塊沿斜面的勻速運(yùn)動(dòng)情況可以求得滑動(dòng)摩擦因數(shù).

(3)水平板上的受力情況得到由合力做功情況推出動(dòng)能定理的表達(dá)式.

(1)由于該游標(biāo)卡尺是20分度的，它的精確度是0.05mm，主尺的讀數(shù)是50mm，游標(biāo)尺上的讀數(shù)是6×0.05mm=0.30mm，所以小鐵塊的寬度是d=3+0.30=3.30mm，即d=0.330cm.

(2)滑塊經(jīng)過(guò)兩光電門(mén)的時(shí)間相等表示滑塊做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則由平衡條件，可得.

(3)用平均速度代替瞬時(shí)速度求得通過(guò)兩光電門(mén)的速度，即通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)的速度分別為、，由動(dòng)能定理 ，整體可得表達(dá)式：.