Question

1．某同学为了测量一木板的动摩擦因数，设计了如下装置：A为一弹射装置，能将质量为m的物块以速度v弹射出来，被弹射出的物块冲到木板右端后会落到地面上如图所示．
（1）若将物块质量变为2m，弹射出来时的速度为$\frac{\sqrt{2}}{2}$．
（2）为完成本实验，还需要的器材为B．
A．天平   B．刻度尺   C．秒表   D．弹簧秤
（3）为完成本实验，还需要测量的物理量有木板的长度L、木板到地面的高度h、物块抛出后水平位移x．
（4）设重力加速度为g，滑块与木板间的动摩擦因数的表达式μ=$\frac{{v}^{2}}{2gL}-\frac{{x}^{2}}{4hL}$（合力选择利用本题中出现的物理量的字母表示）

Answer 1

分析 （1）根据动能定理求得速度的变化；
（2）只要知道初末速度和位移即可求得摩擦因数，故需要刻度尺；
（3）需要测量的物理量为木板的长度L，木板到地面的高度h，物块抛出后水平位移x
（4）根据速度位移公式即可求得摩擦因数

解答 解：（1）根据动能定理${E}_{P}=\frac{1}{2}m{v}^{2}$可知，当质量变为2m时，速度变为原来的$\frac{\sqrt{2}}{2}$
（2）只要知道初末速度和位移即可求得摩擦因数，故需要刻度尺，故选B
（3）为完成本实验，需要知道初末速度和位移，故需测量的物理量为木板的长度L，木板到地面的高度h，物块抛出后水平位移x
（4）抛出是的速度为v′
则$h=\frac{1}{2}g{t}^{2}$
x=v′t
根据速度位移公式可知v′²-v²=-2μgL
联立解得μ=$\frac{{v}^{2}}{2gL}-\frac{{x}^{2}}{4hL}$
故答案为：（1）$\frac{\sqrt{2}}{2}$；（2）B；（3）木板的长度L，木板到地面的高度h，物块抛出后水平位移x；（4）$\frac{{v}^{2}}{2gL}-\frac{{x}^{2}}{4hL}$

点评 本题主要考查了利用匀变速直线运动求摩擦因数，关键是如何求得初末速度，利用好速度位移公式即可