Question

20．某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量小物塊與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)和彈簧壓縮后的彈性勢(shì)能，彈簧左端固定在擋板上，帶有擋光條的小物塊將彈簧壓縮至C處，靜止釋放小物塊，小物塊與彈簧分離后通過(guò)P處光電計(jì)時(shí)器的光電門，最后停在水平面上某點(diǎn)B，已知當(dāng)?shù)刂亓�加速度為g．

（1）為了測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù)，現(xiàn)測(cè)得擋光條寬度為d，擋光條通過(guò)光電門的擋光時(shí)間為t，光電門到物塊停止處的距離為x，則小物塊通過(guò)光電門處的速度v=，小物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=$\frac{ae0m8uc^{2}}{2gx{t}^{2}}$（用g、d、t、x表示）；
（2）若已經(jīng)測(cè)得物體質(zhì)量為m，小物塊釋放處C到光電門P間的距離為x₀，則小物塊釋放瞬間彈簧的彈性勢(shì)能E_p=$\frac{mgq24e0m^{2}（{x}_{0}+x）}{2x{t}^{2}}$（用m、g、d、t、x、x₀表示）．

Answer 1

分析 （1）瞬時(shí)速度等于平均速度，根據(jù)動(dòng)能定理求得摩擦因數(shù)；
（2）整個(gè)過(guò)程中利用動(dòng)能定理求得彈簧的彈性勢(shì)能

解答 解：（1）利用平均速度可知通過(guò)光電門的速度為$v=\fracu4agkua{t}$
根據(jù)動(dòng)能定理可知$-μmgx=0-\frac{1}{2}m{v}^{2}$，解得μ=$\frac{u6amaqi^{2}}{2gx{t}^{2}}$
（2）從C到靜止利用動(dòng)能定理可知E_P-μmg（x₀+x）=0-0
解得E_P=$\frac{mckagg0c^{2}（{x}_{0}+x）}{2x{t}^{2}}$
 故答案為：（1）$\fracyqqcaio{t}$，$\frac{46gou2a^{2}}{2gx{t}^{2}}$；（2）$\frac{mw2ogmye^{2}（{x}_{0}+x）}{2x{t}^{2}}$

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了動(dòng)能定理，抓住過(guò)程即可求得，明確瞬時(shí)速度等于平均速度即可判斷