Question

与打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体通过时的挡光时间．为了测定两张纸之间的动摩擦因数，某同学利用光电计时器设计了一个实验：如图乙所示，在小铁块A和木板B上贴上待测的纸，木板B水平固定，铅锤通过细线和小铁块相连，其中木板上方的细线水平．1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出．释放铅锤，让小铁块在木板上加速运动，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光对间分别为1.2×10^一2 s和0.5×10^-2 s．用游标卡尺测量小铁块左、右侧间的宽度d如图丙所
（1）读出小铁块的宽度d=______cm．
（2）铁块通过光电门2的速度V₂=______m/s（计算结果保留2位有效数字）．
（3）已知当地重力加速度为g，细线对铅锤的拉力大小和细线对小铁块A的拉力大小相等，为完成测量，除了测量v1、v2和铅锤、小铁块的质量M、m外，还需测量的物理量有：______（用文字说明并用字母表示）．
（4）用（3）中各量求解动摩擦因数的表达式：μ=______

2

-v

2 1

)2mgL

Answer

（1）游标卡尺的读数等于主尺读数等于游标读数，不需估读．
（2）根据较短时间内的平均速度可以表示瞬时速度求出瞬时速度．
（3）根据滑动摩擦力的公式可以判断求动摩擦因数需要的物理量；
（4）由铁块的运动情况可以求得铁块的加速度的大小，再由牛顿第二定律可以求得摩擦力的大小，再由滑动摩擦力的公式可以求得滑动摩擦因数．
【解析】
（1）游标卡尺的主尺读数为10mm，游标读数为0.1×5=0.5mm，所以d=10mm+0.5mm=10.5mm=1.05cm．
 （2）因为较短时间内的平均速度可以表示瞬时速度，
所以v2==2.1m/s．
（3）要测量动摩擦因数，由f=μFN 
由牛顿第二定律可得要求出铁块的加速度，
根据运动学公式V22-V12=2aL，所以还需测量的物理量有两个光电门之间的距离L．
（4）铁块做的是匀加速直线运动，根据v1、v2和两个光电门之间的距离L，由速度位移的关系式可得，
V22-V12=2aL
所以a=，
对于整体由牛顿第二定律可得，
Mg-f=（M+m）a 
所以f=Mg-（M+m）a，
所以 μ===，
故答案为：
（1）1.05      
（2）2.1
（3）两个光电门之间的距离L．
（4）