Question

12．用如图1所示实验装置测量滑块A与长木板间的动摩擦因数．已知滑块A的质量m_A=3.00kg，重锤B的质量m_B=1.00kg，长木板水平固定，细线跨过光滑的定滑轮与滑块A、重锤B相连．将细线拉直，测出B离地面的高度h，将B由静止释放，B落地后不再反弹，测出A在木板上滑动的距离x；改变B释放的高度，多次重复上述实验，得到多组实验数据，根据数据画出如图所示的x-h图象．

（1）要达实验目的，除了图中所示仪器外，还需要的仪器有毫米刻度尺；
（2）请推导出x随h变化的关系式x=$\frac{1+μ}{4μ}h$；
（3）根据x-h图象可知滑块与长木板间的动摩擦因数μ=0.25．

Answer 1

分析 （1）实验中需要测量长度，故需要毫米刻度尺；
（2）B落地前后对A利用动能定理即可求得摩擦因数；
（3）根据图象判断出x-h的斜率大小，即可判断出摩擦因数

解答 解：（1）因为需要测量长度，故需要毫米刻度尺；
（2）在B落地前，根据动能定理可知：
${m}_{B}gh-μ{m}_{A}gh=\frac{1}{2}（{m}_{A}+{m}_{B}）{v}^{2}$
B落地后，对A根据动能定理可知：
$-μ{m}_{A}g（x-h）=0-\frac{1}{2}{m}_{A}{v}^{2}$
联立解得：$x=\frac{1+μ}{4μ}h$
（3）由图象可知，斜率k=1.25
故$\frac{1+μ}{4μ}=k$、
解得：μ=0.25
故答案为：（1）毫米刻度尺；   （2）$\frac{1+μ}{4μ}h$；   （3）0.25；

点评 此题关键能够从物理情境中运用物理规律找出所要求解的物理量间的关系．表示出需要测量的物理量，运用仪器进行测量．