Question

某学生设计了如图甲所示的实验装置图来测木块A与木板间的动摩擦因数。图中木块A质量为M,置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上,带有挡光片的重锤p挂在动滑轮上,挡光片宽度为d,C为弹簧测力计。木块A由静止开始运动过程中，测力计的读数为F,挡光片通过光电门1和光电门2的挡光时间分别为t1和t2,两光电门之间的距离为s

(1)用游标卡尺测量挡光片的宽度d如图乙所示,读数_______________cm。

(2)关于该实验下列说法正确的是（_____________）

A.为了减少误差需要平衡摩擦

B.为了减少误差需要满足重锤p质量远小于木块A质量

C.木块运动过程中,木块的速度等于重锤的速度

D.按住木块不动时测力计的读数大于运动时测力计的读数

(3)重锤p下落时的加速度a= ___________ ，木块与木板间的动摩擦因数𝝻 = ____________ (请用题目中相关物理量的符号表示)

Answer

0.20 D

【解析】

(1) 主尺读数为2mm，游标尺读数为0，由图知该游标尺为十分度的卡尺，精度为0.1mm，故测量结果为：d=2mm+0×0.1mm=0.20cm；

(2)A项：为了测定摩擦因数，所以不能平衡摩擦力，故A错误；

B项：绳的拉力等于弹簧测力计的示数，所以不用满足重锤p质量远小于木块A质量，故B错误；

C项：由于P与动滑轮连接，所以物块A的速度与P的速度不相等，故C错误；

D项：按住木块不动时测力计的示数等P重力的一半，当木块运动时，P向下做加速运动，由牛顿第二定律可知，测力计的示数小于P重力的一半，故D正确。

故应选：D。

(3)P从光电门1到光电门2运动的距离为s，由速度-位移公式得：，P到光电门1、2的速度分别为：，，联立解得：

由运动学知识可知，A的加速度为P的两倍，所以A的加速度为P的G两倍，由牛顿第二定律可得：，解得： 。