题目内容
某兴趣小组要测量木块与较粗糙木板之间的动摩擦因数,他们先将粗糙木板水平固定,再用另一较光滑的板做成斜面,倾斜板与水平板间由一小段光滑曲面连接,保证木块在两板间通过时速度大小不变.(1)使木块从高h处由静止滑下,在水平板上滑行x后停止运动,改变h大小,进行多次实验,以h为横坐标、x为纵坐标,从理论上(忽略木块与倾斜板间的摩擦)得到的图象应为
(2)如果考虑到木块与倾斜板之间的摩擦,在改变h时他们采取的办法是:每次改变倾斜板的倾角,让木块每次由静止开始下滑的位置在一条竖直线上,对应的底边长度为L,如图1所示.将每次实验得到的h、x相关数据绘制出的x-h图象如图2所示,图线的延长线与两坐标轴的交点坐标分别为(a,0)和(0,-b),则木块与倾斜板间的动摩擦因数μ1=
分析:(1)根据动能定理列式求解x与h的关系表达式;
(2)再次根据动能定理列式,得到x-h图象的表达式.
(2)再次根据动能定理列式,得到x-h图象的表达式.
解答:解:(1)对全程运用动能定理,有:
mgh-μmgx=0
得到:x=
?h
故x-h图象是过坐标原点的直线(或正比例函数);
(2)对全程运用动能定理,有:mgh-μ1mgcosθ?x1-μ2mgx=0(θ为斜面的坡角)
由几何关系得到:L=x1cosθ
得到:x=
h-
L
图线的延长线与两坐标轴的交点坐标分别为(a,0)和(0,-b),故:
=
(斜率)
-
L=-b (截距)
解得:
μ1=
μ2=
故答案为:(1)过坐标原点的直线(或正比例函数);(2)
,
.
mgh-μmgx=0
得到:x=
| 1 |
| μ |
故x-h图象是过坐标原点的直线(或正比例函数);
(2)对全程运用动能定理,有:mgh-μ1mgcosθ?x1-μ2mgx=0(θ为斜面的坡角)
由几何关系得到:L=x1cosθ
得到:x=
| 1 |
| μ2 |
| μ1 |
| μ2 |
图线的延长线与两坐标轴的交点坐标分别为(a,0)和(0,-b),故:
| 1 |
| μ2 |
| b |
| a |
-
| μ1 |
| μ2 |
解得:
μ1=
| a |
| L |
μ2=
| a |
| b |
故答案为:(1)过坐标原点的直线(或正比例函数);(2)
| a |
| L |
| a |
| b |
点评:本题关键是两次根据动能定理列式求解出x-h图象的函数表达式,然后结合图象进行分析,不难.
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