题目内容
【题目】利用如图所示的装置可以“测定滑块与桌面间的动摩擦因数”和“验证碰撞中的动量守恒”，竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道下端与水平桌面相切，先将小滑块
从圆弧轨道的最高点无初速度释放，测量出小滑块在水平桌面滑行的距离
（图甲）；然后将小滑块
放在圆弧轨道的最低点，再将
从圆弧轨道的最高点无初速度释放， 
与
碰撞后结合为一个整体，测量出整体沿桌面滑动的距离
(图乙)，圆弧轨道的半径为
， 
和
完全相同，重力加速度为
。
（1）小滑块
运动到圆弧轨道最低点时的速度
__________（用
和
表示）。
（2）小滑块与桌面间的动摩擦因数
=__________（用
和
表示）。
（3）若
和
的比值
=____________，则验证了
和
碰撞过程中动量守恒。
【答案】 
【解析】（1）A在圆弧面上运动时机械能守恒，则有： 
，解得： 
；（2）对A下滑的全过程由动能定理得： 
，解得： 
；（3）如果碰撞中动量守恒，则有： 
，再对碰后的AB物体分析，由动能定理可知： 
，解得： 
，故
.因此只要满足
即可证明动量守恒．
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