(2005?和平區(qū)一模)像打點計時器一樣,光電計時器也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(dāng)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.
現(xiàn)利用圖乙所示裝置測量滑塊和長1m左右的木塊間的動摩擦因數(shù),圖中MN是水平桌面,Q是木板與桌面的接觸點,1和2是固定在木板上適當(dāng)位置的兩個光電門,與之連接的兩個光電計時器(沒有畫出).此外在木板頂端的P點還懸掛著一個鉛錘,讓滑塊從木板的頂端滑下,光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為5.0×10-2s和2.0×10-2s.用游標(biāo)卡尺測量小滑塊的上部擋板的寬度d,卡尺數(shù)如圖丙所示.
(1)讀出滑塊擋板的寬度d=
5.015
5.015
cm.
(2)滑塊通過光電門1的速度v1=
1
1
m/s,滑塊通過光電門2的速度v2=
2.5
2.5
m/s.
(3)若僅提供一把米尺,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,為完成測量,除了研究v1、v2和兩個光電門之間的距離L外,還需測量的物理量是
P點到桌面高度h;重錘在桌面上所指的點與Q點的距離a;斜面的長度b
P點到桌面高度h;重錘在桌面上所指的點與Q點的距離a;斜面的長度b
(說明各量的物理意義,同時指明代表物理量的字母).
(4)用(3)中各量求解動摩擦因數(shù)的表達式μ=
h
a
-
b(v22-v12)
2Lga
h
a
-
b(v22-v12)
2Lga
 (用字母表示).
分析:(1)主尺與游標(biāo)尺示數(shù)之和是游標(biāo)卡尺的讀數(shù).
(2)已知擋光板的寬度與擋光時間,由速度公式可以求出速度.
(3)根據(jù)滑動摩擦力的公式可以判斷求動摩擦因數(shù)需要的物理量;
(4)由運動學(xué)公式與牛頓第二定律可以求出動摩擦因數(shù).
解答:解:(1)由圖示游標(biāo)卡尺可得,主尺示數(shù)為5cm,游標(biāo)尺示數(shù)為3×0.05=0.15mm=0.015cm,
寬度d=5cm+0.015cm=5.015cm.
 (2)速度v1=
d
t1
≈1m/s,v2=
d
t2
≈2.5m/s.
(3)測出滑塊經(jīng)過兩光電門的速度、兩光電門間的距離,由勻變速運動的速度位移公式可以求出加速度,
要測動摩擦因數(shù),需要知道斜面的傾角,因此需要測出:P點到桌面高度h;重錘在桌面上所指的點與Q點的距離a;
斜面的長度b.
(4)滑塊做勻加速直線運動,由勻變速運動的速度位移公式可得:V22-V12=2aL,
設(shè)斜面傾角為θ,對滑塊,由牛頓第二定律得:mgsinθ-μmgcosθ=ma,
 其中sinθ=
h
b
,cosθ
a
b
,解得:μ=
h
a
-
b(v22-v12)
2Lga
;  
故答案為:(1)5.015;(2)1; 2.5;(3)P點到桌面高度h;重錘在桌面上所指的點與Q點的距離a;斜面的長度b;
(4)
h
a
-
b(v22-v12)
2Lga
點評:游標(biāo)卡尺的讀數(shù)要注意它的精確度是多少,同時還要注意,游標(biāo)卡尺的讀數(shù)是不需要估讀的;應(yīng)用牛頓第二定律與運動學(xué)公式可以求出動摩擦因數(shù).
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甲:第二類永動機不違反能量守恒定律,應(yīng)該可以制造成功.
乙:雖然內(nèi)能不可能全部轉(zhuǎn)化為機械能,但在轉(zhuǎn)化過程中可以不引起其它變化
丙:摩擦、漏氣等因素導(dǎo)致能量損失,第二類永動機也因此才不能制成.
丁:內(nèi)能與機械能之間的轉(zhuǎn)化具有方向性才是第二類永動機不可能制成的原因.
你認為以上說法正確的是( 。

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(1)粒子的運動方向一定是從a→b
(2)粒子在a點的加速度大于其在b點的加速度
(3)粒子在a點的速度大于其在b點的速度
(4)粒子在a點的電勢能大于其在b點的電勢能.

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