光電計(jì)時(shí)器像打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一樣,也是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常用計(jì)時(shí)儀器,其結(jié)構(gòu)如圖甲所示,a、b分別是光電門激光發(fā)射和接收裝置,當(dāng)有物體從.a(chǎn)、b間通過時(shí),光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體通過時(shí)的擋光時(shí)間.
現(xiàn)利用圖乙所示裝置測(cè)量滑塊和長1m左右的木板間的動(dòng)摩擦因數(shù),圖中MN是水平桌面,Q是木板與桌面的接觸點(diǎn),1和2是固定在木板上適當(dāng)位置的兩個(gè)光電門,與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒有畫出.此外,在木板頂端P點(diǎn)還懸掛著一個(gè)重錘.讓滑塊從木板的頂端滑下,光電門1、2各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為5.0×10
-2s和2.0×10
-2s.用游標(biāo)卡尺測(cè)量小滑塊的寬度d,游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖丙所示.
(1)讀出滑塊的寬度d=
5.015
5.015
cm.
(2)滑塊通過光電門1、2的速度v
1、v
2均可求得,滑塊通過光電門2的速度v
2=
2.5
2.5
m/s.
(3)已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,若僅提供一把米尺,為完成測(cè)量,除了研究v
1、v
2和兩個(gè)光電門之間的距離L外,還需直接測(cè)量的物理量是
P點(diǎn)離桌面的距離h、重錘在桌面上所指的點(diǎn)與Q點(diǎn)距離a、斜面的長度b
P點(diǎn)離桌面的距離h、重錘在桌面上所指的點(diǎn)與Q點(diǎn)距離a、斜面的長度b
(說明各量的物理意義,同時(shí)指明代表物理量字母).
(4)用(3)中各量求解動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式μ=
(用字母表示).