(2019·六安模拟)如图甲为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图。实验步骤如下:
①用天平测量物块和遮光片的总质量M、重物的质量m;用游标卡尺测量遮光片的宽度d;用米尺测量两光电门之间的距离L;
②调整轻滑轮,使细线水平;
③让物块从光电门A的左侧由静止释放,用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间ΔtA和ΔtB,求出加速度a;
④多次重复步骤③,求a的平均值;
⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数μ。
回答下列问题:
(1)用20分度的游标卡尺测量d时的示数如图乙所示,其读数为________cm。
(2)物块的加速度a可用d、L、ΔtA和Δt B表示为a=____________。
(3)动摩擦因数μ可用M、m、和重力加速度g表示为μ=____________。
(1)0.950cm (2) (3)
【解析】:(1)游标卡尺读数:9 mm+0.05×10 mm=9.50 mm=0.950 cm。
(2)由光电门原理,物块经过A点时的速度为:,物块经过B点时的速度为:,根据速度位移公式得:vB2-vA2=2aL,联立解得加速度为:。
(3)把M、m组成的系统为研究对象,根据牛顿第二定律得:,变形得:。
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质量为M的木块位于粗糙水平桌面上,若用大小为F的水平恒力拉木块,其加速度为a.当拉力方向不变,大小变为2F时,木块的加速度为a',则
A.a'=a B.a'<2a C.a'>2a D.a'=2a