问题 填空题

为了测定滑块与桌面之间的动摩擦因数,某同学设计了如图所示的实验装置.其中,a是质量为m的滑块(可视为质点),b是可以固定于桌面的滑槽(滑槽末端与桌面相切).第一次实验时,将滑槽固定于水平桌面的右端,滑槽的末端与桌面的右端M对齐,让滑块a从滑槽上最高点由静止释放滑下,落在水平地面上的P点;第二次实验时,将滑槽固定于水平桌面的左端,测出滑槽的末端N与桌面的右端M的距离为L,让滑块a再次从滑槽上最高点由静止释放滑下,落在水平地面上的P′点.已知当地重力加速度为g,不计空气阻力.

(1)实验还需要测量的物理量(用文字和字母示):______.

(2)写出滑块a与桌面间的动摩擦因数的表达式是(用测得的物理量的字母表示):μ=______.

答案

(1)该实验实验原理为:测出滑块在N点M点速度大小,然后根据动能定理或者运动学公式列方程,进一步测出滑块与桌面间的动摩擦因数,因此需要测量N、M两点速度的大小,N点速度即为滑块滑到滑槽底端的速度,可以通过第一次实验测得,根据平抛规律,测量出MO的高度h以及OP距离x1即可,M点速度通过第二次实验测得,只需测量出OP′距离x2即可.

故答案为:MO的高度h,OP距离x1,OP′距离x2

(2)设滑块滑到底端的速度为v0,通过第一次实验测量有:

h=

1
2
gt2         ①

x1=v0t             ②

设滑块滑到M点速度为vM,通过第二次实验测量有:

x2=vMt    ③

从N到M过程中,根据功能关系有:

mgμL=

1
2
m
v20
-
1
2
m
v2M
   ④

联立①②③④解得:μ=

x21
-
x22
4hL

故答案为:

x21
-
x22
4hL

填空题
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