Question

【題目】某物理興趣小組利用如圖甲所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在足夠大的水平平臺(tái)上的A點(diǎn)放置一個(gè)光電門，水平平臺(tái)上A點(diǎn)右側(cè)摩擦很小可忽略不計(jì)，左側(cè)為粗糙水平面，當(dāng)?shù)刂亓�加速度大小�?/span>g，采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①在小滑塊a上固定一個(gè)寬度為d的窄擋光片；

②用天平分別測(cè)出小滑塊a（含擋光片）和小球b的質(zhì)量ma、mb；

③a和b間用細(xì)線連接，中間夾一被壓縮了的輕彈簧，靜止放置在平臺(tái)上；

④細(xì)線燒斷后，a、b瞬間被彈開(kāi)，向相反方向運(yùn)動(dòng)；

⑤記錄滑塊a通過(guò)光電門時(shí)擋光片的遮光時(shí)間t；

⑥滑塊a最終停在C點(diǎn)（圖中未畫(huà)出），用刻度尺測(cè)出AC之間的距離Sa；

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

⑧改變彈簧壓縮量，進(jìn)行多次測(cè)量。

（1）a球經(jīng)過(guò)光電門的速度為：______________（用上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)字母表示）

（2）該實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證“動(dòng)量守恒定律”，則只需驗(yàn)證等式_____________成立即可。（用上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)字母表示）

（3）改變彈簧壓縮量，多次測(cè)量后，該實(shí)驗(yàn)小組得到與Sa的關(guān)系圖象如圖乙所示，圖線的斜率為k，則平臺(tái)上A點(diǎn)左側(cè)與滑塊a之間的動(dòng)摩擦因數(shù)大小為______。（用上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)字母表示）

Answer 1

【答案】

【解析】

（1）[1]．燒斷細(xì)線后，a向左運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)光電門，根據(jù)速度公式可知，a經(jīng)過(guò)光電門的速度

；

（2）[2]．b離開(kāi)平臺(tái)后做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得：

sb=vbt

解得：

若動(dòng)量守恒，設(shè)向右為正，則有：

0=mbvb-mava

即

（3）[3]．對(duì)物體a由光電門向左運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析，則有：

va2=2asa

經(jīng)過(guò)光電門的速度：

由牛頓第二定律可得：

聯(lián)立可得：

則由圖象可知：

解得