光電計時器是一種研究物體運動情況的常用計時儀器,其結(jié)構(gòu)如圖甲所示,a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置,當有物體從a、b間通過時,光電計時器就可以顯示物體的擋光時間。
利用如圖乙所示裝置測量滑塊與長1m左右的木板間動摩擦因數(shù)及被壓縮彈簧的彈性勢能,圖中木板固定在水平面上,木板的左端固定有一個處于鎖定狀態(tài)的壓縮輕彈簧(彈簧長度與木板相比可忽略),彈簧右端與滑塊接觸,1和2是固定在木板上適當位置的兩個光電門,與之連接的兩個光電計時器沒有畫出。現(xiàn)使彈簧解除鎖定,滑塊獲得一定的初速度后,水平向右運動,光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為2.0×10-2 s和5.0×10-2 s,用游標卡尺測量小滑塊的寬度d,卡尺示數(shù)如圖丙所示。
(1)讀出滑塊的寬度d=____________cm;
(2)滑塊通過光電門1的速度v1= ____________m/s,滑動通過光電門2的速度v2= ____________m/s;
(3)若用米尺測量出兩個光電門之間的距離為L,已知當?shù)氐闹亓铀贋間,則滑塊與木板動摩擦因數(shù)表達式為________________(用以下量v1、v2、g、L表示);
(4)若用米尺測量出滑塊初始位置到光電門2的距離為S,為測量被壓縮彈簧的彈性勢能,還需測量的物理量是________________________(說明其含義,并指明代表物理量的字母),被壓縮彈簧的彈性勢能可表示為_______________(各量均用字母表示)。