Question

17．為了測定滑塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置．其中，a是質(zhì)量為m的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），b是可以固定于桌面的滑槽（滑槽末端與桌面相切）．第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑槽固定于水平桌面的右端，滑槽的末端與桌面的右端M對齊，讓滑塊a從滑槽上最高點(diǎn)由靜止釋放滑下，落在水平地面上的P點(diǎn)；第二次實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑槽固定于水平桌面的左端，測出滑槽的末端N 與桌面的右端M的距離為L，讓滑塊a再次從滑槽上最高點(diǎn)由靜止釋放滑下，落在水平地面上的P′點(diǎn)．已知當(dāng)?shù)刂亓�加速度為g，不計(jì)空氣阻力．

①實(shí)驗(yàn)中不需要測量的物理量（用文字和字母表示）：D
A．桌子的高度H  
B．O點(diǎn)到P點(diǎn)的距離d₁
C．O點(diǎn)到P′點(diǎn)的距離d₂
D．滑槽上最高點(diǎn)到水平桌面高度h
②寫出滑塊a與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式是（用測得的物理量的字母表示）：μ=$\frac{d_1^2-d_2^2}{4HL}$．

Answer 1

分析 （1）利用平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律測出滑塊從桌面邊緣飛出的速度大小，因此需要測量兩次滑塊平拋的水平方向位移和桌面高度．
（2）從N到M過程中利用動(dòng)能定理或者運(yùn)動(dòng)學(xué)公式即可求出動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式．

解答 解：（1）滑塊離開桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)需要測出滑塊離開滑槽與離開桌面時(shí)的速度，因此實(shí)驗(yàn)時(shí)需要測出：桌子的高度H； O點(diǎn)到P點(diǎn)的距離d₁；O點(diǎn)到P’點(diǎn)的距離d₂；不需要測量的是滑槽上最高點(diǎn)到水平桌面高度h
本題選擇不需要測量的，故選：D
（2）滑塊離開桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上：H=$\frac{1}{2}$gt²，在水平方向上：d₁=v₀t，d₂=vt，滑塊在桌面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，要克服摩擦力做功，由動(dòng)能定理得：-μmgL=$\frac{1}{2}$mv²-$\frac{1}{2}$mv₀²，解得：μ=$\frac{d_1^2-d_2^2}{4HL}$
故答案為：（1）D；（2）$\frac{d_1^2-d_2^2}{4HL}$

點(diǎn)評 該實(shí)驗(yàn)有一定的創(chuàng)新性，其實(shí)很多復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)其實(shí)驗(yàn)原理都是來自我們所學(xué)的基本規(guī)律，這點(diǎn)要在平時(shí)訓(xùn)練中去體會(huì)．