Question

【題目】某實驗小組利用圖示裝置來測定滑塊與桌面間的動摩擦因數，具體實驗步驟如下：

①首先用游標卡尺測量出遮光片寬度為d；然后將遮光片固定在滑塊上；

②如圖所示，將滑塊置于桌面上左端A處，與桌面平行的細繩跨過定滑輪分別與滑塊和重物連接，保持滑塊靜止，測量重物離地面的高度h；

③在距滑塊h處固定一個光電門，滑塊由靜止釋放后開始運動并最終停在木板上的C點（未與滑輪碰撞），記下數字毫秒計測出遮光片經過光電門所用的時間；并用毫米刻度尺測量出C、A間的距離s；（已知重力加速度為g）。請完成以下問題：

(1)若游標卡尺讀數如圖所示，則遮光片寬度d=_______cm；

(2)某次實驗中數字毫秒計的示數為Δt，則滑塊和桌面的動摩擦因數為_________（用d，s，h，Δt、g表示）

(3)本實驗在獲得小車通過光電門的瞬時速度時存在誤差，測量的速度值______（填“大于”“等于”或“小于”）遮光片中心通過光電門時的瞬時速度的真實值。

Answer 1

【答案】0.180 小于

【解析】

(1)[1]游標卡尺可先以毫米為單位讀數，游標尺的零刻度超過主尺上1mm處，因此整數部分為1mm，游標尺上第16格（標注8的位置）與主尺上某格對齊，因此小數部分為0.05×16mm=0.80mm，因此讀數為1+0.80mm=1.80mm=0.180cm。

(2)[2]由題意可知，滑塊先做勻加速直線運動（此過程位移為h，初速度為零）后做勻減速直線運動（此過程位移為s-h，末速度為零）；而且勻減速運動加速度為

且

速度v由光電門測出

聯立各式可得

(3)[3]由運動學規律可知

所以測量值小于真實值。