Question

【題目】某探究學習小組用如圖所示的方案測滑塊與木板間的動摩擦因數．在實驗桌上固定一斜面，在斜面上距斜面底端擋板一定距離處放置一小滑塊，系住小滑塊的輕質細線跨過光滑的定滑輪后系住一小球，整個系統處于靜止狀態．剪斷細線后，小滑塊沿斜面向下運動與擋板相碰，小球自由下落與地面相碰，先后聽到兩次碰撞的聲音．反復調節擋板的位置，直到只聽到一次碰撞的聲音．測得此情況下小滑塊距擋板的距離x=0.5m，距桌面距離h=0.3m，小球下落的高度H=1.25m，取g=10m/s2．不考慮空氣的阻力，則：

（1）小滑塊與擋板碰前的速度大小為______m/s．

（2）由此可求出滑塊與木板間動摩擦因數，代入數據得μ=______．

Answer 1

【答案】 2m/s 0.25

【解析】（1）對于小球做自由落體運動，則有H=gt2，得到
對于滑塊，沿斜面向下做勻加速運動，運動時間與小球自由下落時間相等，則有x=at2，
聯立以上兩式，得： ．
由位移與速度公式v2=2ax，解得： ；
（2）設木板的傾角為α，根據牛頓第二定律得：mgsinα-μmgcosα=ma
由圖看出，sinα=
聯立解得：
代入數據解得：μ=0.25．