Question

【题目】某同学利用图1所示实验装置来测定滑块与桌面之间的动摩擦因数。其中，a是滑块（可视为质点），b是可以固定于桌面的滑槽（滑槽末端与桌面相切）。实验操作如下：

A．如图1，将滑槽固定于水平桌面的右端，滑槽的末端与桌面的右端M对齐，让滑块a从滑槽上最高点由静止释放滑下，落在水平地面上的P点。并测出桌面的高度MO为h，OP距离为x0。

B．如图2，将滑槽沿桌面左移一段距离，测出滑槽的末端N与桌面的右端M的距离为L，让滑块a再次从滑槽上最高点由静止释放滑下，落在水平地面上的P′点，测出OP′距离x。

C．改变L，重复上述步骤B，分别记录实验数据。

已知重力加速度为g，不计空气阻力。请回答下列问题：

（1）实验中__________（“需要”“不需要”）测量滑块的质量m 。

（2）根据实验记录的数据作出关系图像，如图3所示，若图中纵截距为，横截距为L0，则可求出滑块a与桌面的动摩擦因数的表达式是=______________________。

（3）若更换较光滑的滑槽（末端与桌面相切），则滑块a与桌面的动摩擦因数的测量结果将______________（“偏大”“偏小”“不变”）。

Answer 1

【答案】 不需要 不变

【解析】（1）滑块离开桌面后做平抛运动，设滑块滑到底端的速度为v0，竖直方向：h=gt2，
水平方向：x0=v0t，x=vt
从N到M过程中，由动能定理得：-μmgL=mv2-mv02
解得：x2=x02-4μhL，该实验不需要测量小球的质量；
（2）图象的函数表达式为：x2=x02-4μhL，
x2-L图象的斜率绝对值：，
动摩擦因数：；
（3）若更换较光滑的滑槽，滑块a到达桌面时的速度变大，当图象的函数表达式不变，滑块a与桌面的动摩擦因数的测量结果不变．