Question

【題目】某同學設(shè)計出如圖甲所示的測量彈簧彈性勢能和物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)的裝置，實驗過程如下：

（I）用重錘確定水平地面上桌面邊沿投影的位置O；

（II）將彈簧一端固定在桌面邊沿的墻面上；

（III）用滑塊把彈簧壓縮到某一位置，釋放滑塊，測出滑塊落地點與O點的水平距離x；再通過在滑塊上增減碼來改變滑塊的質(zhì)量m，重復上述操作，每次壓縮到同一位置，得出一系列滑塊質(zhì)量m與水平距離x的值．根據(jù)這些數(shù)值，作出x2﹣圖像如圖乙所示．

（IV）除了滑塊的質(zhì)量和滑塊落地點與O點的水平距離x外，還需要測量的物理量有________．

A．彈簧的原長L0 B．彈簧壓縮后滑塊到桌面邊沿的距離L

C．桌面到地面的高度H D．彈簧壓縮前滑塊到桌面邊沿的距離L1

（V）已知當?shù)氐闹亓�加速度�?/span>g，由圖像可知，每次彈簧被壓縮時具有的彈性勢能大小是________．滑塊與水平桌面之間的動摩擦因數(shù)μ=________．（用圖像中的a、b及步驟（4）中所選物理量符號字母表示）

Answer 1

【答案】BC；

【解析】

（IV）釋放彈簧后彈簧對滑塊做功，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為滑塊的動能，從釋放滑塊到滑塊到達桌面邊緣過程，由能量守恒定律得：EP=μmgL+mv2，

滑塊離開桌面后做平拋運動，水平方向：x=vt，豎直方向：H=gt2，

整理得：x2=﹣4μHL，實驗除了測出m、x外還需要測出：彈簧壓縮后滑塊到桌面邊沿的距離L與桌面到地面的高度H，故選BC；

（V）由x2=﹣4μHL可知，x2﹣圖像的斜率：k==，圖像的橫軸截距：a=4μHL，解得：EP=，動摩擦因數(shù)：μ=；