Question

【題目】某同學(xué)利用下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。置于水平桌面的長(zhǎng)木板上固定兩個(gè)光電門1、2。滑塊上端裝有寬度為d的擋光條，滑塊和擋光條的總質(zhì)量為M，右端通過(guò)不可伸長(zhǎng)的細(xì)線與鉤碼m相連，光電門1、2中心間的距離為x。開(kāi)始時(shí)直線處于張緊狀態(tài)，用手托住m，實(shí)驗(yàn)時(shí)使其由靜止開(kāi)始下落，滑塊M經(jīng)過(guò)光電門1、2所用的時(shí)間分別為t1、t2。

(1)該同學(xué)認(rèn)為鉤碼的重力等于滑塊所受到的拉力，那么他應(yīng)注意__________________。

(2)如果滿足(1)中的條件，該同學(xué)得出滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)=___________。

(3)若該同學(xué)想利用該裝置來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，他只需___________就可以完成實(shí)驗(yàn)。

Answer 1

【答案】M遠(yuǎn)大于m 將木板左端抬高，平衡摩擦力

【解析】

(1)[1]實(shí)際上滑塊所受到的拉力小于鉤碼的重力，對(duì)滑塊應(yīng)用牛頓第二定律

對(duì)鉤碼

兩式相加解得加速度

而如果滿足題中條件，同理解得加速度為

若想

M必須遠(yuǎn)大于m。

(2)[2]對(duì)于滑塊通過(guò)光電門時(shí)的速度

由動(dòng)能定理得：

解得

(3)[3]驗(yàn)證機(jī)械能守恒，需要將摩擦力平衡掉，所以該同學(xué)需將木板左端抬高，平衡摩擦力。