Question

某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、已知質(zhì)量為m的滑塊、可調(diào)節(jié)高度的斜面、直尺等儀器進(jìn)行《探究動(dòng)能定理》的實(shí)驗(yàn)（如圖11），他首先將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在斜面的上端，并將滑塊與紙帶相連，讓紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，接通低壓交流電源（已知頻率為f）后釋放滑塊，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列記數(shù)點(diǎn)。

 

回答下列問題：（用已知字母表示）

（1）寫出影響滑塊動(dòng)能變化的主要因素

（2）（3分）該實(shí)驗(yàn)探究中為了求合外力，應(yīng)先求出滑塊與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)。該同學(xué)通過多次調(diào)節(jié)斜面的高度，得到一條打點(diǎn)間距均勻的紙帶（如圖12），此時(shí)相對(duì)應(yīng)的斜面長(zhǎng)為L(zhǎng)斜面高為h. 由此可求出滑塊與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ= ――――――-

（3）（2分）保持斜面長(zhǎng)度不變，升高斜面高度到H（H>h），該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到一條打點(diǎn)清晰的紙帶（如圖13），用直尺測(cè)出S₁ S₂ S₃ ，對(duì)A、B兩點(diǎn)研究：

此時(shí)滑塊在A、B兩點(diǎn)的速度大小為：V_A = ――――――   V_B   = ――――――――

（4）（3分）如果該同學(xué)在記錄數(shù)據(jù)時(shí)各物理量的單位分別是：L、H、S₁、S₂、S₃為cm,m為kg，f為Hz，g為m/s²，對(duì)AB段進(jìn)行研究，在實(shí)驗(yàn)允許的誤差范圍內(nèi)，該同學(xué)根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)直接計(jì)算合外力對(duì)滑塊所做的功為W，滑塊動(dòng)能的改變量為△E k，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩者的差別很大，請(qǐng)分析其原因。寫出該同學(xué)計(jì)算出的數(shù)值W與△E k之間正確關(guān)系的表達(dá)式。

Answer 1

（1） h/(L² -- H² )^1/2   (3分)   (2)mg{H/L-h(L² -- H² )^1/2/ L² }   (2分) 

（S₁+ S₂ ）f/2,     (1分)        （S₂+ S₃ ）f/2,    (1分)

   (3) 該探究的結(jié)論不對(duì). (1分)   應(yīng)為W = △E k× 10 ^-2      (2分)