某物理兴趣小组利用如图所示的装置进行实验。在足够大的水平平台
题目描述
【题目】某物理兴趣小组利用如图所示的装置进行实验。在足够大的水平平台上的A点放置一个光电门,水平平台上A点右侧摩擦很小可忽略不计,左侧为粗糙水平面,当地重力加速度大小为g。采用的实验步骤如下:
①在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片;
②用天平分别测出小滑块a(含挡光片)和小球b的质量ma、mb;
③在a和b间用细线连接,中间夹一被压缩了的轻弹簧,静止放置在平台上;
④细线烧断后,a、b瞬间被弹开,向相反方向运动;
⑤记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t;
⑥滑块a最终停在C点(图中未画出),用刻度尺测出AC之间的距离Sa;
⑦小球b从平台边缘飞出后,落在水平地面的B点,用刻度尺测出平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离Sb;
⑧改变弹簧压缩量,进行多次测量。
(1)该实验要验证“动量守恒定律”,则只需验证______=______即可。(用上述实验数据字母表示)
(2)改变弹簧压缩量,多次测量后,该实验小组得到Sa与的关系图象如图所示,图线的斜率为k,则平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数大小为________。(用上述实验数据字母表示)
答案解析
试题分析:要验证动量守恒,必须求出被弹开瞬间两滑块的速度,根据通过光电门的平均速度等于其瞬时速度和平抛运动规律求解(2)根据动能定理写出表达式,然后根据斜率列等式求解(1)由于A点右侧摩擦可以不计,所以被弹开后滑块a的瞬时速度等于经过光电门的速度,即,b被弹开后的瞬时速度等于做平抛运动的初速度,根据可得,该实验要验证“动量守恒定律”,则只需验证(2)根据动能定理可得,即,化简得,即解得
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