题目内容
【题目】水平桌面上有一个半径很大的圆弧轨道P，某实验小组用此装置（如图）进行了如下实验：
①调整轨道P的位置，让其右端与桌边对齐，右端上表面水平；
②在木板Q表面由内到外顶上白纸和复写纸，并将该木板竖直紧贴桌边；
③将小物块a从轨道顶端由静止释放，撞到Q在白纸上留下痕迹O；
④保持Q竖直放置，向右平移L，重复步骤③，在白纸上留下痕迹O1；
⑤在轨道的右端点放置一个与a完全相同的物块b，重复步骤③，a和b碰后黏在一起，在白纸上留下痕迹O2；
⑥将轨道向左平移S，紧靠其右端固定一个与轨道末端等高，长度为S的薄板R，薄板右端与桌边对齐（虚线所示），重复步骤③，在白纸上留下痕迹O3；
⑦用刻度尺测出L、S、y1、y2、y3。
不考虑空气阻力，已知当地的重力加速度为g，完成下列问题：（用已知量和待测量的符号表示）
⑴步骤④中物块a离开轨道末端时的速率为_____；
⑵若测量数据满足关系式_____，则说明步骤⑤中a与b在轨道末端碰撞过程中动量守恒；
⑶步骤⑥中物块a离开薄板R右端时的速率为_____；
⑷物块a与薄板R间的动摩擦因数为_____。
【答案】 
【解析】（1）步骤④中物块a离开轨道末端做平抛运动，竖直方向： 
；水平方向： 
；联立解得： 
。
（2）同上，打在O2时，平抛初速度为： 
；a与b在轨道末端碰撞过程中动量守恒： 
，即
，解得： 
。
（3）方法同（1），v3= 
。
（4）根据动能定理： 
，代入数据得： 
。
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