为了测定滑块与水平桌面之间的动摩擦因数μ.某同学设计了如图所示的实验装置.其中光滑的圆弧形滑槽末端与桌面相切．第一次实验时.滑槽固定于桌面右端.末端与桌子右端M对齐.滑块从滑槽顶端由静止释放.落在水平面的P点,第二次实验时.滑槽固定于桌面左侧.测出末端N与桌子右端M的距离为L.滑块从滑槽顶端由静止释放.落在水平面的Q点.已知重力加速度为g.不计空� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

7．

为了测定滑块与水平桌面之间的动摩擦因数μ，某同学设计了如图所示的实验装置，其中光滑的圆弧形滑槽末端与桌面相切．第一次实验时，滑槽固定于桌面右端，末端与桌子右端M对齐，滑块从滑槽顶端由静止释放，落在水平面的P点；第二次实验时，滑槽固定于桌面左侧，测出末端N与桌子右端M的距离为L，滑块从滑槽顶端由静止释放，落在水平面的Q点，已知重力加速度为g，不计空气阻力．
（1）实验还需要测出的物理量是（用代号表示）．
A．滑槽的高度 h
B．桌子的高度 H
C．O点到P点的距离d₁
D．O点到Q点的距离d₂
E．滑块的质量 m
（2）写出动摩擦因数μ的表达式是 μ=$\frac{{d}_{1}^{2}{-d}_{2}^{2}}{4HL}$．
（3）如果第二次实验时，滑块没有滑出桌面，测得滑行距离为 X．则动摩擦因数可表示为μ=$\frac{{d}_{1}^{2}}{3Hx}$．

分析（1）滑块离开桌面受做平抛运动，要求出滑块滑下轨道时的速度，应测出桌面的高度，O与P间、O与Q间的距离；
（2）由平抛运动知识求出滑块离开轨道及离开桌面的速度，由动能定理可以求出动摩擦因素的表达式；
（3）如果滑块没有离开桌面，滑块在桌面上做匀减速运动，最后速度变为零，由动能定理可以求出动摩擦因数；

解答解：（1）滑块离开桌面后做平抛运动，实验需要测出滑块离开滑槽与离开桌面时的速度，因此实验时需要测出：桌子的高度H；O点到P点的距离d₁；O点到Q点的距离d₂；故选BCD．
（2）滑块离开桌面后做平抛运动，在竖直方向上：H=$\frac{1}{2}$gt²，在水平方向上：d₁=v₀t，d₂=vt，滑块在桌面上运动时，要克服摩擦力做功，由动能定理得：
-μmgL=$\frac{1}{2}$mv²-$\frac{1}{2}$mv₀²，
解得：μ=$\frac{{d}_{1}^{2}{-d}_{2}^{2}}{4HL}$．
（3）如果第二次实验时，滑块没有滑出桌面，测得滑行距离为x，由动能定理得：
-μmgx=0-$\frac{1}{2}$mv₀²，
解得：μ=$\frac{{d}_{1}^{2}}{3Hx}$
故答案为：（1）BCD；（2）$\frac{{d}_{1}^{2}{-d}_{2}^{2}}{4HL}$；（3）$\frac{{d}_{1}^{2}}{3Hx}$．

点评该实验有一定的创新性，其实很多复杂的实验其实验原理都是来自我们所学的基本规律，这点要在平时训练中去体会；理解实验原理是正确解题的关键．

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	A．	超声波的速度为${v_声}=\frac{{2{x_1}}}{t_1}$
	B．	超声波的速度为${v_声}=\frac{{2{x_2}}}{t_2}$
	C．	物体的平均速度为$\overline{v}$=$\frac{2（{x}_{2}-{x}_{1}）}{{t}_{2}-{t}_{1}+2△{t}_{0}}$
	D．	物体的平均速度为$\overline{v}$=$\frac{2（{x}_{2}-{x}_{1}）}{{t}_{2}-{t}_{1}+△{t}_{0}}$

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12．

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A．

$\frac{\sqrt{2gd}}{2}$

B．

$\sqrt{gd}$

C．

$\sqrt{2gd}$

D．

2$\sqrt{gd}$

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19．