Question

【題目】如圖甲所示實驗裝置，可以測量滑塊經過斜面底端的瞬時速度．

（1）用游標卡尺測量擋光片的寬度d，示數如圖乙所示，可讀得d= cm；

（2）讓裝有擋光片的滑塊從斜面上端由靜止釋放，測得它經過光電門時擋光片的擋光時間為0．002s，則滑塊經過斜面底端時的速度v= m/s（保留二位有效數字）；擋光片平行安裝于滑塊運動的豎直平面，但未與斜面垂直（如圖丙）， 則速度的測量值比真實值偏____（填“大”或“小”，檔光片足夠長）．

（3）若測得滑塊下滑高度為h，水平位移為x，則可得出滑塊與斜面間的動摩擦因數μ= ____（用符號h、v、x和重力加速度g表示）．

Answer 1

【答案】（1）1．02；（2）5．1 小；（3）

【解析】

試題分析：（1）游標卡尺的讀數為

（2）用滑塊通過的平均速度來代替瞬時速度大小，有：

擋光片平行安裝于滑塊運動的豎直平面，但未與斜面垂直，當通過光電門時，使得時間變長，然而在求瞬時速度時，仍用擋光片的寬度與變長的時間的比值，導致瞬時速度變小，則速度的測量值比真實值偏小；

（3）設下滑位移為，根據速度-位移公式有：①，根據牛頓第二定律有：②，其中③，聯立①②③解得：．