Question

【題目】為了測量小滑塊與水平桌面間的動摩擦因數，某小組設計了如圖甲所示的實驗裝置，其中擋板可固定在桌面上，輕彈簧左端與擋板相連，圖中桌面高為h,O1、O2、A、B、C點在同一水平直線上.已知重力加速度為g,空氣阻力可忽略不計.

實驗過程一：如圖甲所示，擋板固定在O1點，推動滑塊壓縮彈簧，滑塊移到A處，測量O1A的距離.滑塊由靜止釋放，落在水平面上的P點，測出P點到桌面右端的水平距離為x1.

實驗過程二：如圖乙所示，將擋板的固定點移到距O1點距離為d的O2點，推動滑塊壓縮彈簧，滑塊移到C處，使Q2C的距離與O1A的距離相等。滑塊由靜止釋放，落在水平面上的Q點，測出Q點到桌面右端的水平距離為x2.

（1）為完成本實驗，下列說法中正確的是_______

A.必須測出小滑塊的質量 B.必須測出彈簧的勁度系數

C.彈簧的壓縮量不能太小 D.必須測出彈簧的原長

（2）寫出動摩擦因數的表達式μ=________(用題中所給物理量的符號表示)

（3）在進行實驗過程二時，發現滑塊未能滑出桌面.為了仍能測量小滑塊與水平桌面間的動摩擦因數，實驗小組測量出滑塊停止滑動的位置到B點的距離l.寫出動摩擦因數的表達式μ=________.(用題中所給物理量的符號表示)

Answer 1

【答案】 C

【解析】（1）、（2）滑塊離開桌面后做平拋運動，平拋運動的時間，滑塊飛行的距離，所以滑塊第1次離開桌面時的速度①；滑塊第2次離開桌面時的速度②；滑塊第1次滑動的過程中，彈簧的彈力和摩擦力做功，設彈簧做的功是W1，AB之間的距離是x，則③，滑塊第2次滑動的過程中，④，聯立①②③④可得解得；可知，要測定摩擦因數，與彈簧的長度、彈簧的勁度系數、以及滑塊的質量都無關。要想讓滑塊順利滑出桌面，彈簧的壓縮量不能太小，C正確；

（3）在進行實驗過程二時，發現滑塊未能滑出桌面，則可以認為滑塊的末速度是0。根據動能定理可知，聯立解得。