题目内容
【题目】某研究小组设计了一种“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。如图所示,A是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽(滑槽末端与桌面相切),B是质量为m 的滑块(可视为质点)。
第一次实验,如图所示,将滑槽末端与桌面右端况 对齐并固定,让滑块从滑槽最髙点由静止滑下,最终落在水平地面上的P点,测出M距离地面的高度H、M与P '间的水平距离。
第二次实验,如图b所示,将滑槽沿桌面向左移动一段距离并固定,让滑块B从X由静止滑下,最终落在水平地面上的P'点,测出滑槽末端与桌面右端M的距离L、M与P'间的水平距离。
(1)第二次实验中, “X”处应填___________ 。
(2)第二次实验中,滑块到槽最低点的速度大小为__________。(用实验中所测物理量的符号表示,已知重力加速度为g)。
(3)若实验中测得H=25cm、=30cm、L=10cm、=20cm,则滑块与桌面间的动摩擦因数= _________。
【答案】 滑槽最高点 0.5
【解析】(1)第二次实验中,应让滑块B仍从滑槽最高点由静止滑下;
(2)两图中滑块到达滑槽低端的速度相等,由图(a)中平抛运动知识得:
水平方向: …①
由竖直方向有:h= gt2…②
由①②式求得: …③
(2)利用平抛运动,同理可求得图(b)中离开桌面的速度为: …④
物体在水平桌面上运动,由动能定理: …⑤
联立③④⑤式代入数据解得:u=0.5
点睛: 该实验有一定的创新性,解题关键利用平抛运动的知识求出两种情况的速度(注意区分两种情况的速度),再利用动能定理列方程求解.
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