Question

【题目】实验室水平桌面上有如图甲所示的一套实验装置，一端固定的压缩弹簧连接一个带有遮光片的滑块(弹簧不拴接)，滑块被弹出后经过光电门并最终停在P点。

(1)游标卡尺测得遮光片的宽度如图乙所示，则宽度d=_____cm。

(2)若要探究滑块和水平面之间的动摩擦因数，需要测量的物理量除遮光片宽度d和经过光电门的时间t外，还需要测量哪个物理量__________，若这个物理量用字母N表示，则动摩擦因素的表达式μ=________。

(3)若滑块质量为且弹簧到P点之间的水平面光滑，则压缩弹簧的弹性势能为______（用字母、、表示）

Answer 1

【答案】 0.375 OP的距离

【解析】（1）游标卡尺的主尺读数为：3mm，游标尺上第15个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以最

终读数为：3mm+0.05x15mm=3.75mm=0.375cm。

（2）根据极限的思想，在时间很短时，我们可以用这一段的平均速度来代替瞬时速度，所以铁块通过光电门l的速度是：，要测量动摩擦因数，由 可知要求μ，需要知道摩擦力和压力的大小；小滑块在水平面上运动经过A处的光电门，最后停在B处，滑块做的是匀减速直线运动，根据光电门和P点之间的距离L，由速度位移的关系式可得: 对于整体由牛顿第二定律可得： f=Ma ，所以由以上三式可得：。

（3）根据能量守恒，弹簧的弹性势能等于小滑块的动能：