Question

【題目】如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置可用來(lái)研究平拋運(yùn)動(dòng)。長(zhǎng)木板一端放置在桌面上，另一端固定在鐵架臺(tái)上，使得長(zhǎng)木板與桌面之間的夾角為θ，將小鐵塊放在長(zhǎng)木板與鐵架臺(tái)立桿的交點(diǎn)處，讓它沿長(zhǎng)木板從靜止加速滑下，然后滑到桌面上，再做平拋運(yùn)動(dòng)落到地面上，測(cè)量出桌面離地高度h以及小鐵塊做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移s，重力加速度為g。認(rèn)為小鐵塊經(jīng)過(guò)長(zhǎng)木板與桌面連接處的速度大小不變，桌面對(duì)小鐵塊的摩擦忽略不計(jì)。

(1)小鐵塊做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為_____。

(2)保持鐵架臺(tái)的位置以及長(zhǎng)木板與桌面的接觸點(diǎn)不動(dòng)，通過(guò)調(diào)整長(zhǎng)木板與鐵架臺(tái)立桿的交點(diǎn)，從而多次改變長(zhǎng)木板與桌面之間的夾角θ，讓小鐵塊從交點(diǎn)處由靜止滑下，記錄下對(duì)應(yīng)的不同水平位移s，然后用圖象法處理數(shù)據(jù)，以tanθ為縱軸，s2為橫軸，作出tanθ﹣s2圖線，如圖乙所示。測(cè)得圖線斜率為k，縱軸截距為b，則小鐵塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為_____，長(zhǎng)木板、桌面、鐵架臺(tái)立桿圍成的三角形底邊的長(zhǎng)度為_____。

Answer 1

【答案】 b

【解析】

(1)[1]根據(jù)

得，

則初速度

(2)[2][3]根據(jù)牛頓第二定律得，鐵塊在木板上下滑的加速度

a＝gsinθ﹣μgcosθ

則到達(dá)底端的速度

則水平位移

設(shè)鐵架臺(tái)的位置與桌面的接觸點(diǎn)的距離為x，則有：

s2＝4xhtanθ﹣4μxh

解得

縱軸截距

b＝μ

圖線斜率

則長(zhǎng)木板、桌面、鐵架臺(tái)立桿圍成的三角形底邊的長(zhǎng)度