Question

【題目】如圖（a）由小車、斜面及粗糙程度可以改變的水平長直木板構(gòu)成伽利略理想斜面實驗裝置。實驗時，在水平長直木板旁邊放上刻度尺，小車可以從斜面平穩(wěn)地滑行到水平長直平面。利用該裝置與器材，完成能體現(xiàn)如圖（b）“伽利略理想斜面實驗思想與方法”的實驗推論（設(shè)重力加速度為g）

（1）請指出，實驗時必須控制的實驗條件_____________________________________。

（2）請表述，由實驗現(xiàn)象可以得出的實驗推論：__________________。

（3）圖（C）是每隔Δt時間曝光一次得到小車在粗糙水平面上運動過程中的五張照片 ，測得小車之間的距離分別是S1、S2、S3、S4，由此可估算出小車與水平面的動摩擦因數(shù)

=___________________ （需要用S1、S2、S3、S4、g、Δt字符表示）

Answer 1

【答案】 小車的垂直高度 水平面越光滑，小車滑得越遠，當(dāng)水平面完全光滑時，小車將滑向無窮遠

【解析】(1)根據(jù)伽利略“理想實驗”的內(nèi)容與原理可知，需要小車、球到達水平面時的速度是相同的，所以在實驗的過程中要求小車從同一個位置釋放，可知需要控制的條件為開始時小車的垂直高度；

(2)根據(jù)實驗的情況，可以得出的結(jié)論為：水平面越光滑，小車滑得越遠，當(dāng)水平面完全光滑時，小車將滑向無窮遠；

(3)小車在水平面內(nèi)做勻變速直線運動，結(jié)合勻變速直線運動的推論，則：

a=（S1+S2S3S4）/4△t2

根據(jù)牛頓第二定律可知：a=μmg/m=μg

所以水平面的動摩擦因數(shù)：μ=(S1+S2S3S4)/4g△t2