Question

【題目】某物理興趣小組利用如圖甲所示的裝置進行實驗。在足夠大的水平平臺上的A點放置一個光電門，水平平臺上A點右側摩擦很小可忽略不計，左側為粗糙水平面，當地重力加速度大小為g，采用的實驗步驟如下：

①在小滑塊a上固定一個寬度為d的窄擋光片；

②用天平分別測出小滑塊a（含擋光片）和小球b的質量ma、mb；

③a和b間用細線連接，中間夾一被壓縮了的輕彈簧，靜止放置在平臺上；

④細線燒斷后，a、b瞬間被彈開，向相反方向運動；

⑤記錄滑塊a通過光電門時擋光片的遮光時間t；

⑥滑塊a最終停在C點（圖中未畫出），用刻度尺測出AC之間的距離Sa；

⑦小球b從平臺邊緣飛出后，落在水平地面的B點，用刻度尺測出平臺距水平地面的高度h及平臺邊緣鉛垂線與B點之間的水平距離Sb；

⑧改變彈簧壓縮量，進行多次測量。

（1）a球經過光電門的速度為：______________（用上述實驗數據字母表示）

（2）該實驗要驗證“動量守恒定律”，則只需驗證等式_____________成立即可。（用上述實驗數據字母表示）

（3）改變彈簧壓縮量，多次測量后，該實驗小組得到與Sa的關系圖象如圖乙所示，圖線的斜率為k，則平臺上A點左側與滑塊a之間的動摩擦因數大小為______。（用上述實驗數據字母表示）

Answer 1

【答案】

【解析】

（1）[1]．燒斷細線后，a向左運動，經過光電門，根據速度公式可知，a經過光電門的速度

；

（2）[2]．b離開平臺后做平拋運動，根據平拋運動規律可得：

sb=vbt

解得：

若動量守恒，設向右為正，則有：

0=mbvb-mava

即

（3）[3]．對物體a由光電門向左運動過程分析，則有：

va2=2asa

經過光電門的速度：

由牛頓第二定律可得：

聯立可得：

則由圖象可知：

解得