Question

光電計時器是一種研究物體運動情況的常用計時儀器，其結(jié)構(gòu)如圖1（a）所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接受裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以精確地把物體從開始擋光到擋光結(jié)束的時間記錄下來．現(xiàn)利用圖1（b）所示的裝置測量滑塊和長木板間的動摩擦因數(shù)，圖中MN是水平桌面，Q是長木板與桌面的接觸點，1和2是固定在長木板上適當(dāng)位置的兩個光電門，與之連接的兩個光電計時器沒有畫出，長木板頂端P點懸有一鉛錘，實驗時，讓滑塊從長木板的頂端滑下，光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為1.0×10^-2s和4.0×10^-3s．用精度為0.05mm的游標卡尺測量滑塊的寬度d，其示數(shù)如圖2所示．
（1）滑塊的寬度d=

1.010

cm
（2）滑塊通過光電門1時的速度v₁=

1.0

m/s，滑塊通過光電門2時的速度v₂=

2.5

m/s．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（3）由此測得的瞬時速度v₁和v₂只是一個近似值，它們實質(zhì)上是通過光電門1和2時的

平均速度

，要使瞬時速度的測量值更接近于真實值，可將

滑塊

的寬度減小一些；
（4）為了使測量更加準確，除進行多次重復(fù)測量取平均值外，在不更換器材的基礎(chǔ)上，還可采取的辦法有：a．

下移光電門2的位置或增大L

進行測量；b．

增加木板的傾斜角或增大P點的高度h

進行測量．

Answer 1

分析：（1）游標卡尺的讀數(shù)應(yīng)當(dāng)?shù)扔谥鞒咦x數(shù)加上游標尺讀數(shù)；
（2）、（3）滑塊通過光電門的速度可以用平均速度的表達式解出，當(dāng)平均速度所對應(yīng)的時間非常短時，我們可以把這個平均速度認為等于瞬時速度，所以滑塊的寬度越小越好．
（4）為了使測量更加準確，根據(jù)上述分析可知，應(yīng)減小滑塊通過光電門的時間，使平均速度更接近瞬時速度．

解答：解：（1）在主尺上讀出標尺零刻度線以左的刻度，該值就是最后讀數(shù)的整數(shù)部分．圖示為主尺讀數(shù)為10mm；
游標尺上第2條與主尺的刻線對齊，則圖示的游標尺的讀數(shù)為2×0.05=0.10mm；將所得到的整數(shù)和小數(shù)部分相加，就得到總尺寸為10.10mm，即1.010cm．
（2）滑塊通過光電門1時的速度v₁=

△x

△t1

=

1.010×10-2

1×10-2

m/s=1.0m/s，滑塊通過光電門2時的速度v₂=

△x

△t2

=

1.010×10-2

4×10-3

=2.5 m/s．
（3）測得的瞬時速度v₁和v₂只是一個近似值，它們實質(zhì)上是通過光電門1和2時的平均速度，要使瞬時速度的測量值更接近于真實值，可將滑塊的寬度減小一些．
（4）為了使測量更加準確，根據(jù)上述分析可知，應(yīng)減小滑塊通過光電門的時間，使平均速度更接近瞬時速度，還可采取的辦法有：
a、下移光電門2的位置或增大L；
b、增加木板的傾斜角或增大P點的高度h．
故答案為：
（1）1.010；    
（2）1.0，2.5；      
（3）平均速度，滑塊
（4）a、下移光電門2的位置或增大L；    
b、增加木板的傾斜角或增大P點的高度h．

點評：本題考查了游標卡尺的讀數(shù)，我們還應(yīng)掌握螺旋測微器的讀數(shù)；加深對平均速度和瞬時速度的理解，只有當(dāng)時間間隔△t趨向于零時，此時的速度可以認為是瞬時速度．