Question

【題目】某同學設(shè)計利用如圖所示的實驗裝置來進行“探究功與速度的變化關(guān)系”的實驗，斜槽傾斜部分可自由調(diào)節(jié)，將一木板豎直放置并固定，木板到斜槽末端O的距離為s，使小球從斜槽上某點由靜止釋放，小球從O點做平拋運動擊中木板時下落的高度為y。

（1）小球離開O點的速度為_________________。

（2）為了測出小球與軌道之間的摩擦力所做的功，可將斜槽慢慢調(diào)節(jié)至小球能在斜槽上作勻速直線運動，記下此時斜槽傾角為θ，則小球與斜槽間的摩擦因數(shù)μ=_______________。取斜面上某點為標記點，標記點到O點的水平距離為x，則小球在軌道上運動過程中克服摩擦力做功為=__________（小球與各接觸面間摩擦因數(shù)相同）；

（3）抬高斜槽，保持標記點與O點的水平距離x不變，將小球在標記點處靜止滑下，多次重復試驗可以得出，小球從標記點到O點的過程中重力做功W與y的關(guān)系式應(yīng)為__________________。

Answer 1

【答案】 （1） （2）μ=tanθ Wf=mgxtanθ （3）

【解析】（1）小球離開O點后做平拋運動，則：s=v0t y=gt2，解得；

（2）當小球在銑槽上勻速運動時，滿足mgsinθ=μmgcosθ，解得μ=tanθ；設(shè)小球在斜面上運動的水平距離為x1，則小球在軌道上運動過程中克服摩擦力做功為

（3）由動能定理： 解得