Question

【题目】为测定物块与木板间的动摩擦因数，小明同学设计了如图所示的实验装置．木板的倾角为θ，弹簧的一端固定在木板上，另一端位于木板上的B点．物块在木板上A点静止释放后沿木板滑下，压缩弹簧运动至C点后被弹回，上滑至D点时速度为零．测得AB间的距离为x1、BC间的距离为x2，BD间的距离为x3．实验中的弹簧可视为轻质弹簧。

(1)若某次实验测得x1=40cm、x2=5cm、x3=25cm、θ=450，求物块与木板间的动摩擦因数；

(2)实验完成后，小明同学还想进一步做点研究。他提出了如下两个问题：

①若已经测得物块与木板间的动摩擦因数为，还知道物块质量为m，能否通过运算，写出弹簧压缩至C点时弹性势能的表达式呢?(用字母表示)

②小明同学从网上查得，弹性势能公式为Ep=kx2。，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，物体在下滑过程中的最大速度又如何表达呢?(用字母表示)，你能帮助他解决上述问题吗?

Answer 1

【答案】（1）0.2（2）；

【解析】试题分析：1）对ACD过程由动能定理进行分析，则可求得动摩擦因数；（2）由功能关系可得出弹性势能的表达式；由题意可知达到最大速度时，合外力为零；再由动能定理可分析最大速度的表达式．

（1）对ACD过程应用动能定理有

解得；

（2）①对AC过程，应用功能关系
②当物体的速度达最大时满足：

应用动能定理有

解得最大速度为