Question

【題目】某物理興趣小組利用如圖甲所示的裝置進行驗證動量守恒定律及平臺上A點左側與滑塊a之間的動摩擦因數(shù)的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?shù)刂亓�加速度大小�?/span>g。采用的實驗步驟如下：

A.在小滑塊a上固定一個寬度為d的窄擋光片；

B.用天平分別測出小滑塊a(含擋光片)和小球b的質量ma、mb；

C.在a和b間用細線連接，中間夾一被壓縮了的輕短彈簧，靜止放置在平臺上；

D.燒斷細線后，a、b瞬間被彈開，向相反方向運動；

E.記錄滑塊a通過光電門時擋光片的遮光時間△t；

F.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；

G.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；

H.改變彈簧壓縮量，進行多次測量。

(1)用螺旋測微器測量擋光片的寬度，如圖乙所示，則擋光片的寬度為___________mm；

(2)該實驗要驗證“動量守恒定律”，則只需驗證兩物體a、b彈開后的動量大小相等，即a的動量大小____________等于b的動量大小____________；(用上述實驗所涉及物理量的字母表示)

(3)改變彈簣壓縮量，多次測量后，該實驗小組得到小滑塊a的Sa與關系圖象如圖丙所示，圖象的斜率為k，則平臺上A點左側與滑塊a之間的動摩擦因數(shù)大小為____________。(用上述實驗數(shù)據(jù)字母表示)

Answer 1

【答案】

【解析】（1）螺旋測微器的讀數(shù)為：2.5mm+0.050mm=2.550mm。

（2）燒斷細線后，a向左運動，經(jīng)過光電門，根據(jù)速度公式可知，a經(jīng)過光電門的速度為： ，故a的動量為： ，b離開平臺后做平拋運動，根據(jù)平拋運動規(guī)律可得： 及 聯(lián)立解得： ，故b的動量為： 。

（3）對物體a由光電門向左運動過程分析，則有： ，經(jīng)過光電門的速度： ，由牛頓第二定律可得： ，聯(lián)立可得： ，則由圖象可知： 。