Question

（8分）像打點計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運動情況的常用計時儀器，其結構如圖甲所示，a、b分別是光電門的激光發射和接收裝置，當有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間（從運動物塊開始擋住ab間光線至結束的時間）.現利用如圖乙所示裝置測量滑塊和長1m左右的木板間的動摩擦因數μ.。圖中MN是水平桌面，Q是木板與桌面的接觸點，1和2是固定在木板上適當位置的兩個光電門，與之連接的兩個光電計時器沒有在1和2位置畫出。此外在木板頂端的P點還懸掛著一個鉛錘，讓滑塊從木板的頂端滑下，光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為t₁=5.0×10^－2s和t₂=2.0×10^－2s。用螺旋測微器測量小滑塊的寬度d，如圖丙所示.

 

   

①由圖丙讀出滑塊的寬度d=            mm；

②滑塊通過光電門1的瞬時速度v₁的表達式為         ，滑動通過光電門2的速度v₂的表達式為         （用字母d、t₁、t₂表示）；

③若僅提供一把米尺，已知當地的重力加速為g，為完成測量，除了研究v₁、v₂和兩個光電門之間的距離L外，還需測量的物理量是                                           

                                          （說明各物理量的意義及字母）；

④寫出用③中各量求解動摩擦因數的表達式                   （用字母表示）。

Answer 1

（8分）①6.554～6.558 mm  ②d/ t₁     d / t₂

   ③P點到桌面的高度h，斜面的長度a，重錘在桌面上所指的點到Q點的距離b

   ④