题目内容

【题目】某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置进行实验。在足够大的水平平台上的A点放置一个光电门,水平平台上A点右侧摩擦很小可忽略不计,左侧为粗糙水平面,当地重力加速度大小为g,采用的实验步骤如下:

①在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片;

②用天平分别测出小滑块a(含挡光片)和小球b的质量mamb

ab间用细线连接,中间夹一被压缩了的轻弹簧,静止放置在平台上;

④细线烧断后,ab瞬间被弹开,向相反方向运动;

⑤记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t

⑥滑块a最终停在C点(图中未画出),用刻度尺测出AC之间的距离Sa

⑦小球b从平台边缘飞出后,落在水平地面的B点,用刻度尺测出平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离Sb

⑧改变弹簧压缩量,进行多次测量。

1a球经过光电门的速度为:______________(用上述实验数据字母表示)

2)该实验要验证动量守恒定律,则只需验证等式_____________成立即可。(用上述实验数据字母表示)

3)改变弹簧压缩量,多次测量后,该实验小组得到Sa的关系图象如图乙所示,图线的斜率为k,则平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数大小为______。(用上述实验数据字母表示)

【答案】

【解析】

1[1].烧断细线后,a向左运动,经过光电门,根据速度公式可知,a经过光电门的速度

2[2]b离开平台后做平抛运动,根据平抛运动规律可得:

sb=vbt

解得:

若动量守恒,设向右为正,则有:

0=mbvb-mava

3[3].对物体a由光电门向左运动过程分析,则有:

va2=2asa

经过光电门的速度:

由牛顿第二定律可得:

联立可得:

则由图象可知:

解得

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