如圖甲所示,水平桌面上固定有一位于豎直平面內(nèi)的弧形軌道A,其下端的切線是水平的,軌道的厚度可忽略不計(jì).將小鐵塊B從軌道的固定擋板處由靜止釋放,小鐵塊沿軌道下滑,最終落到水平地面上.若測得軌道末端距離水平地面的高度為h,小鐵塊從軌道飛出到落地的水平位移為x,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間.
(1)小鐵塊從軌道末端飛出時(shí)的速度v=
.
(2)若軌道A粗糙,現(xiàn)提供的實(shí)驗(yàn)測量工具只有天平和直尺,為求小鐵塊下滑過程中克服摩擦力所做的功,在已測得h和x后,還需要測量的物理量有
小鐵塊沿軌道下滑的高度H和小鐵塊的質(zhì)量m
小鐵塊沿軌道下滑的高度H和小鐵塊的質(zhì)量m
(簡要說明實(shí)驗(yàn)中所要測的物理量,并用字母表示).小鐵塊下滑過程中克服摩擦力所做功的表達(dá)式為W=
.(用已知條件及所測物理量的符號表示)
(3)若在豎直木板上固定一張坐標(biāo)紙(如圖乙所示),并建立直角坐標(biāo)系xOy,使坐標(biāo)原點(diǎn)O與軌道槽口末端重合,y軸與重垂線重合,x軸水平.實(shí)驗(yàn)中使小鐵塊每次都從固定擋板處由靜止釋放并沿軌道水平拋出.依次下移水平擋板的位置,分別得到小鐵塊在水平擋板上的多個落點(diǎn),在坐標(biāo)紙上標(biāo)出相應(yīng)的點(diǎn)跡,再用平滑曲線將這些點(diǎn)跡連成小鐵塊的運(yùn)動軌跡.在軌跡上取一些點(diǎn)得到相應(yīng)的坐標(biāo)(x
1、y
1)、(x
2、y
2)、(x
3、y
3)…,利用這些數(shù)據(jù),在以y為縱軸、x為橫軸的平面直角坐標(biāo)系中做出y-x
2的圖線,可得到一條過原點(diǎn)的直線,測得該直線的斜率為k,則小鐵塊從軌道末端飛出的速度v=
.(用字母k、g表示)