Question

（2008?江蘇模擬）用鐵架臺將長木板傾斜支在水平桌面上，在長木板上安放兩個光電門A、B，在一木塊上粘一寬度為△x的遮光條．讓木塊從長木板的頂端滑下，依次經過A、B兩光電門，光電門記錄的時間分別為△t₁和△t₂．實驗器材還有電源、導線、開關和米尺（圖中未畫出）．
（1）為了計算木塊運動的加速度，還需測量的物理量是

兩光電門間的距離d

（用字母表示）；用題給的條件和你再測量的物理量表示出加速度a=

△x2

2d

(

1

△ t 2 2

-

1

△ t 2 1

)

；
（2）為了測定木塊與長木板間的動摩擦因數，還需測量的物理量（并用字母表示）

長木板的總長度L，長木板的頂端距桌面的豎直高度h

；用加速度a，重力加速度g，和你再測量的物理量表示出動摩擦因數μ=

gh-aL

g L2-h2

．

Answer 1

分析：（1）根據x=

v 2 2 - v 2 1

2a

，可求出木塊的運動加速度大小．因此還需要兩光電門的間距，即可求解；
（2）對物體受力分析，重力、支持力與摩擦力，并由木板的長度與高度來確定斜角的余弦值，再由牛頓第二定律即可求解．

解答：解：（1）木塊運動到A處的速度大小，v1=

△x

△t1

，
當木塊運動到B處時的速度大小，v2=

△x

△t2

根據x=

v 2 2 - v 2 1

2a

，則木塊的加速度大小a=

v 2 2 - v 2 1

2x

，
解得：a=

△x2

2d

(

1

△ t 2 2

-

1

△ t 2 1

)
（2）由于木板存在斜角，因此根據木板的長度與高度來確定．
即還需要的物理量為：長木板的總長度L，長木板的頂端距桌面的豎直高度h．
對物體受力分析，則由牛頓第二定律得：a=g-μgcosθ
解得：μ=

gh-al

g L2-h2

 故答案為：（1）兩光電門間的距離d；

△x2

2d

(

1

△ t 2 2

-

1

△ t 2 1

)
（2）長木板的總長度L，長木板的頂端距桌面的豎直高度h，

gh-aL

g L2-h2

．

點評：考查運動學公式、牛頓第二定律等規律的應用，及如何測量摩擦因數．并學會通過光電門來確定瞬時速度．