Question

12．某同學(xué)用如圖甲所示的裝置測滑塊與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，將木板水平固定在桌面上，木板左端固定擋板上連接一輕彈簧，長木板上A、B兩點(diǎn)安裝有光電門，滑塊放在長木板上，靠近輕彈簧．

（1）用游標(biāo)卡尺測出擋光片的寬度，讀數(shù)如圖乙所示．則擋光片的寬度d=2.60mm．
（2）在滑塊上裝上擋光片，用手推動(dòng)滑塊向左移動(dòng)壓縮彈簧，將彈簧壓縮到適當(dāng)?shù)某潭人墒�，滑塊在彈簧彈力的作用下向右滑去，滑塊離開彈簧后分別通過A、B兩點(diǎn)的光電門，與光電門相連的計(jì)時(shí)器分別記錄下滑塊上擋光片通過A、B兩點(diǎn)光電門的時(shí)間△t₁和△t₂．則滑塊通過A點(diǎn)的速度為$\fraclvvdjjl{{△t}_{1}}$，通過B點(diǎn)的速度為$\frac3u5m9ze{△{t}_{2}}$．（用物理量的字母表示）
（3）通過改變物塊壓縮彈簧的程度大小進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，測出多組滑塊通過A點(diǎn)和B點(diǎn)的速度v_A和v_B，作出v_A²-v_B²圖象，若圖象與v_A²軸的交點(diǎn)為a，重力加速度為g，要求出動(dòng)摩擦因數(shù)，還需要測出AB間的距離，若此需要測出的物理量用x表示，則物塊與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為$\frac{a}{2gx}$．（用題中給出的字母表示）

Answer 1

分析 （1）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)時(shí)先讀出主尺的刻度，然后看游標(biāo)尺上的哪一個(gè)刻度與主尺的刻度對齊，最后讀出總讀數(shù)；
（2）根據(jù)平均速度代替瞬時(shí)速度即可求得AB兩點(diǎn)的速度；
（3）根據(jù)速度位移公式，可知，必須測量AB間的距離，根據(jù)截距即可求得摩擦因數(shù)

解答 解：（1）主尺讀數(shù)為2mm，游標(biāo)尺讀數(shù)為10，由圖知該游標(biāo)尺為二十分度的卡尺，精度為0.05mm，故測量結(jié)果為：d=2mm+12×0.05mm=2.60mm．
（2）根據(jù)公式$v=\fraclwzaix0{t}$可知：A點(diǎn)的速度為${v}_{A}=\fracswozdws{△{t}_{1}}$，B點(diǎn)的速度為${v}_{2}=\fracx6mopur{△{t}_{2}}$．
（3）根據(jù)速度位移公式${v}_{A}^{2}{-v}_{B}^{2}=2μgx$可知，${v}_{A}^{2}{=v}_{B}^{2}+2μgx$，
因此還需要測量AB間的距離
故2μgx=a，解得$μ=\frac{a}{2gx}$
故答案為：（1）2.60；（2）$\frac8okpnct{△{t}_{1}}$，$\fracl7ywrxz{△{t}_{2}}$；（3）AB間的距離，$\frac{a}{2gx}$

點(diǎn)評 本題通過動(dòng)能定理得出動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式，從而確定要測量的物理量．要先確定實(shí)驗(yàn)的原理，然后依據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理解答即可．