Question

【題目】為了測(cè)量物塊和桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，帶滑輪的長(zhǎng)木板水平放置，板上固定的兩個(gè)光電門(mén)相距為L=0.5m，滑塊上遮光板的寬度d用游標(biāo)卡尺測(cè)出，示數(shù)如圖乙所示，質(zhì)量為m=0.5 kg的滑塊通過(guò)細(xì)線與重物相連，通過(guò)力傳感器獲得細(xì)線的拉力F=3N，讓滑塊由靜止釋放，記錄滑塊的遮光板通過(guò)光電門(mén)1、光電門(mén)2所用的時(shí) 間分別為t1=0.02s、t2=0.01 s．

（1）遮光板的寬度為d=___________________cm．

（2）滑塊的加速度表達(dá)式為_____________（用題中所給符號(hào)表示），滑塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為_____________（保留兩位有效數(shù)字）．

（3）如果實(shí)驗(yàn)中力傳感器出現(xiàn)問(wèn)題后被拆掉，該同學(xué)用重物P所受的重力Mg代替細(xì)線對(duì)滑塊的拉力完成了實(shí)驗(yàn)，為使誤差盡可能減小，應(yīng)滿(mǎn)足的實(shí)驗(yàn)條件是__________．

Answer 1

【答案】①2.00； ②；0.3；③M＜＜m．

【解析】

①由圖示游標(biāo)卡尺可知，其示數(shù)為20mm+0×0.1mm=20.0mm=2.00cm；
②滑塊經(jīng)過(guò)兩光電門(mén)時(shí)的速度：v1=，v2=，由速度位移公式可得：v22-v12=2aL，解得：，代入數(shù)據(jù)解得：a=3m/s2，由牛頓第二定律得：F-μmg=ma，代入數(shù)據(jù)解得：μ=0.30；
③以滑塊為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得：F-μmg=ma，解得：μ=，細(xì)線對(duì)滑塊的拉力F小于重物的重力Mg，實(shí)驗(yàn)時(shí)認(rèn)為滑塊受到的拉力為Mg，由μ=可知，所測(cè)μ偏大；當(dāng)M比m越小，拉力F越接近于Mg，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，需要滿(mǎn)足的條件是：M遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于m，M＜＜m．
故答案為：①2.00；②；0.3；③大；M＜＜m．