Question

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

（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)光電門(mén)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(dòng)時(shí)，先后通過(guò)光電門(mén)l 、2 所用的時(shí)間分別為t₁、t₂，兩光電門(mén)間的距離為L(zhǎng) ，用d 、t₁、t₂ 、L 表示滑塊運(yùn)動(dòng)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(kāi)氣源時(shí)，測(cè)得滑塊在軌道上運(yùn)動(dòng)的加速度為a₁；不改變鉤碼的質(zhì)量，接通氣源，測(cè)得滑塊在軌道上運(yùn)動(dòng)的加速度為a₂ ，用“a₁、a₂、g來(lái)表示滑塊與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為      。

 

Answer 1

【答案】

⑴1.050； ；⑵M遠(yuǎn)大于m；⑶。（每空2分）

【解析】

試題分析：（1）通過(guò)圖乙讀改寫(xiě)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(mén)1時(shí)的速度為v₁=，在光電門(mén)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(mén)，則再對(duì)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(kāi)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=。

考點(diǎn)：游標(biāo)卡尺的讀數(shù)，牛頓第二定律，滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算等。