
(2022·云南昆明·模拟预测)某学习小组为了验证动能定理,设计了实验,操作如下:
①将一长直木板平放在水平面上,滑块放置于一长直木板上表面,如图1,弹簧测力计右端固定在竖直墙壁上,调节弹簧测力计使其水平,左端挂钩通过细线和滑轮组连接滑块和钩码,用力F向左拉动长木板同时调节钩码使滑块和钩码均处于静止状态,读出此时弹簧测力计的示数F0;
②取下弹簧测力计,竖直悬挂滑块,测得滑块重力为F1;
③在滑块上方安装遮光条(遮光条质量忽略不计),测量出遮光条的宽度为d,将步骤①中的长木板倾斜放置(如图2),在板上两个不同位置安装光电门甲和光电门乙,测量出两光电门之间的距离L和高度差h;
④让滑块从光电门甲上方某位置自由下滑,记录遮光条通过光电门甲、乙时的时间分别为∆t1和∆t2;
⑤根据以上测量的数据,计算有关物理量,验证动能定理
⑥改变滑块释放的位置,多次重复④~⑤步骤。
(1)根据上面的操作,可以得出小滑块与长木板间的动摩擦因数μ= 。
(2)滑块经过光电门甲时的速度表达式为v1= ( 用实验中测量的物理量字母表示);
(3)以滑块(包含遮光条)为研究对象,在两光电门之间运动的过程中,克服摩擦力做的功表达式为Wf= ;在实验误差允许的范围内,若满足关系式 。(均用实验中测量的物理量字母表示,重力加速度为g),则可认为验证了动能定理。
【答案】
【知识点】利用动能定理测量动摩擦因数
该题有详细解析可以查阅
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