Question

7．為測(cè)量物塊與水平桌面之間動(dòng)摩擦因數(shù)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖．
實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①用天平測(cè)量物塊和遮光片的總質(zhì)量M，重物的質(zhì)量m；用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光片的寬度d；用米尺測(cè)最兩光電門之間的距離s；
②調(diào)整輕滑輪，使細(xì)線水平；
③讓物塊從光電門A的左側(cè)由靜止釋放，用數(shù)字毫秒計(jì)分別測(cè)出遮光片經(jīng)過光電門A和光電門B所用的時(shí)間△t_A和△t_B，求出加速度a；
④多次重復(fù)步驟③，求a的平均值；
⑤根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求出動(dòng)擦因數(shù)μ．

回答下列為題：
（1）測(cè)量d時(shí)，某次游標(biāo)卡尺如圖所示，其讀數(shù)為1.052cm
（2）物塊的加速度a可用d、s、△t_A，和△t_B，表示為a=$\frac{1}{2s}[{{{（{\frac4dtkh3s{{△{t_B}}}}）}^2}-{{（{\frackhu0xi1{{△{t_A}}}}）}^2}}]$
（3）動(dòng)摩擦因數(shù)μ可用M、m、a 和重力加速度g表示為μ=$\frac{{mg-（{M+m}）\overline a}}{Mg}$
（4）如果細(xì)線沒有調(diào)整到水平，由此引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差（填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”）

Answer 1

分析 （1）游標(biāo)卡尺主尺與游標(biāo)尺的示數(shù)之和是游標(biāo)卡尺的示數(shù)，
（2）由速度公式求出物塊經(jīng)過A、B兩點(diǎn)時(shí)的速度，然后由勻變速運(yùn)動(dòng)的速度位移公式求出物塊的加速度；
（3）由牛頓第二定律求出動(dòng)摩擦因數(shù)．
（4）由于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)造成的誤差是系統(tǒng)誤差，由于實(shí)驗(yàn)操作、讀數(shù)等造成的誤差屬于偶然誤差．

解答 解：（1）由圖（b）所示游標(biāo)卡尺可知，主尺示數(shù)為1cm，游標(biāo)尺示數(shù)為26×0.02mm=0.52mm=0.052cm，則游標(biāo)卡尺示數(shù)為1cm+0.052cm=1.052cm．
（2）物塊經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度v_A=$\frac8k5i1zu{{t}_{A}}$，物塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度v_B=$\fracvaf1e2x{{t}_{B}}$，物塊做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，由速度位移公式得：v_B²-v_A²=2as，加速度a=$\frac{1}{2s}[{{{（{\frac80yjnxn{{△{t_B}}}}）}^2}-{{（{\fracgyddjzf{{△{t_A}}}}）}^2}}]$；
（3）以M、m組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得：mg-μMg=（M+m）$\overline{a}$，解得μ=$\frac{{mg-（{M+m}）\overline a}}{Mg}$；
（4）如果細(xì)線沒有調(diào)整到水平，由此引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差．
故答案為：（1）1.052；（2）$\frac{1}{2s}[{{{（{\fraclj4bjzf{{△{t_B}}}}）}^2}-{{（{\fracdfr0xdt{{△{t_A}}}}）}^2}}]$；（3）$\frac{{mg-（{M+m}）\overline a}}{Mg}$；（4）系統(tǒng)誤差．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)游標(biāo)卡尺進(jìn)行讀數(shù)時(shí)，要先確定游標(biāo)尺的精度，主尺與游標(biāo)尺的示數(shù)之和是游標(biāo)卡尺示數(shù)，讀數(shù)時(shí)視線要與刻度線垂直．同時(shí)要注意掌握實(shí)驗(yàn)原理，明確實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的方法．