Question

2．如圖乙同種材料兩木板通過一小段圓弧連接成一個(gè)斜面和水平面部分，現(xiàn)要測(cè)量正方體小鐵塊A、B和這木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，利用了如下器材和方法：（水平部分足夠長(zhǎng)，重力加速度為g）

（1）用20個(gè)等分刻度的游標(biāo)卡尺測(cè)定小鐵塊A的邊長(zhǎng)d如圖丙，測(cè)得長(zhǎng)度為d=2.020cm．
（2）若用螺旋測(cè)微器測(cè)長(zhǎng)15.033mm鐵塊B的長(zhǎng)度，請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出各小方塊中對(duì)應(yīng)的螺旋測(cè)微器上的刻度值：
光電計(jì)時(shí)器是一種研究物體運(yùn)動(dòng)的常用計(jì)時(shí)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(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間．從而可以算得物體的速度． 
（3）將斜面體置于水平桌面上，斜面頂端P懸掛一鉛垂線，Q為錐尖與桌面的接觸點(diǎn)，1和2是固定在斜面上的兩個(gè)光電門（與之連接的電路未畫出），讓小鐵塊A由P點(diǎn)沿斜面滑下，小鐵塊通過光電門1、2的時(shí)間分別為△t₁、△t₂，用米尺測(cè)得1、2之間的距離為L(zhǎng)，則小鐵塊下滑過程中的加速度a=$\frac{gqty6e7^{2}（△{t}_{1}^{2}-△{t}_{2}^{2}）}{2L{△t}_{1}^{2}△{t}_{2}^{2}}$（用字母表示）；再利用米尺測(cè)出測(cè)出PQ的距離h、斜面部分長(zhǎng)s，就可以測(cè)得動(dòng)摩擦因數(shù)μ．

Answer 1

分析 I、游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．游標(biāo)的零刻度線超過主尺上的刻度數(shù)為主尺讀數(shù)，游標(biāo)讀數(shù)等于分度乘以對(duì)齊的根數(shù)．
II、鐵塊通過光電門的時(shí)間非常小，因此可以平均速度代替其通過的瞬時(shí)速度，據(jù)此可以求出鐵塊通過光電門時(shí)的速度大�。昏F塊做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)速度和位移關(guān)系式可以求出小車的加速度大�。�

解答 解：（1）、游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為：2.0cm，游標(biāo)讀數(shù)等于：0.05×4mm=0.20mm=0.020cm，所以最終讀數(shù)為：2cm+0.20cm=2.020cm．
故答案為：2.020．
（3）、鐵塊通過光電門1時(shí)的速度為：v₁=$\fracjrydl8h{△{t}_{1}}$，
通過光電門2時(shí)的速度為：v₂=$\frac7r8i7eo{△{t}_{2}}$，
根據(jù)速度和位移關(guān)系式：v²-${v}_{0}^{2}$=2as得：a=$\frac{n7p2svv^{2}（△{t}_{1}^{2}-△{t}_{2}^{2}）}{2L{△t}_{1}^{2}△{t}_{2}^{2}}$
小鐵塊下滑過程中受重力、支持力和摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律得：a=$\frac{{F}_{合}}{m}$=gsinθ-μgcosθ  θ為斜面傾角，
所以有：μ=$\frac{gsinθ-a}{cosθ}$
根據(jù)幾何知識(shí)可知：再利用米尺測(cè)出斜面的高H，斜面的長(zhǎng)S，就可以測(cè)得動(dòng)摩擦因數(shù)μ．
故答案為：（1）2.020cm； （3）$\frac{mv2txkr^{2}（△{t}_{1}^{2}-△{t}_{2}^{2}）}{2L{△t}_{1}^{2}△{t}_{2}^{2}}$；測(cè)出PQ的距離h，斜面部分長(zhǎng)s．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法，游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．
II、加深對(duì)平均速度和瞬時(shí)速度的理解，只有當(dāng)時(shí)間間隔△t趨向于零時(shí)，此時(shí)的速度可以認(rèn)為是瞬時(shí)速度，熟練應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解實(shí)驗(yàn)問題．