Question

1．某實(shí)驗(yàn)小組利用彈簧秤、力傳感器和刻度尺，測量滑塊與木板間的摩擦因數(shù)，實(shí)驗(yàn)步驟如下；
①用彈簧秤測量處滑塊的重力G；
②如圖所示，將木板固定在水平桌面上，滑塊置于木板上左端C處，滑塊的右側(cè)有拉力傳感器，細(xì)繩跨過定滑輪分別與滑塊上的拉力傳感器和重物P連接，保持滑塊靜止，測量重物P離地面的高度h；
③滑塊由靜止釋放后開始運(yùn)動(dòng)，重物落地前讀出拉力傳感器示數(shù)T，滑塊最終停在木板上的D點(diǎn)．
（1）為測出摩擦因數(shù)μ，還需要測量的物理量及符號CD間的距離x₁．
（2）滑塊和木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=$\frac{Th}{G{x}_{1}}$（用所測物理量符號表示）．
（3）滑塊最大速度的大小v=$\sqrt{\frac{2Tgh（{x}_{1}-h）}{G{x}_{1}}}$（重力加速度用g表示）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)動(dòng)能定理，要想求得摩擦因數(shù)，即可判斷需要測量的物理量
（2）根據(jù)動(dòng)能定理求得摩擦因數(shù)
（3）當(dāng)重物P停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑塊達(dá)到最大速度根據(jù)動(dòng)能定理求得最大速度．

解答 解：（1）滑塊在水平面上先加速運(yùn)動(dòng)h，后減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理Th-μGx₁=0-0
故要測摩擦因數(shù)，需測出CD間的距離x₁，
（2）根據(jù)動(dòng)能定理Th-μG=0-0解得$μ=\frac{Th}{G{x}_{1}}$
（3）重物P落地時(shí)滑塊速度最大，有動(dòng)能定理Th-$μGh=\frac{1}{2}m{v}^{2}$
其中m=$\frac{G}{g}$
聯(lián)立解得v=$\sqrt{\frac{2Tgh（{x}_{1}-h）}{G{x}_{1}}}$
故答案為：（1）測出CD間的距離x₁，（2）$\frac{Th}{G{x}_{1}}$，（3）=$\sqrt{\frac{2Tgh（{x}_{1}-h）}{G{x}_{1}}}$

點(diǎn)評 本題考查了動(dòng)摩擦因數(shù)的測量，又考查了動(dòng)能定理．求滑塊的最大速度時(shí)，需注意重物剛落地時(shí)，滑塊速度最大．