Question

【題目】某物理興趣小組利用如圖甲所示的裝置進(jìn)行驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律及平臺(tái)上A點(diǎn)左側(cè)與滑塊a之間的動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)在足夠大的水平平臺(tái)上的A點(diǎn)放置一個(gè)光電門，水平平臺(tái)上A點(diǎn)右側(cè)摩擦很小，可忽略不計(jì)，左側(cè)為粗糙水平面，當(dāng)?shù)刂亓�加速度大小�?/span>g。采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

A.在小滑塊a上固定一個(gè)寬度為d的窄擋光片；

B.用天平分別測出小滑塊a(含擋光片)和小球b的質(zhì)量ma、mb；

C.在a和b間用細(xì)線連接，中間夾一被壓縮了的輕短彈簧，靜止放置在平臺(tái)上；

D.燒斷細(xì)線后，a、b瞬間被彈開，向相反方向運(yùn)動(dòng)；

E.記錄滑塊a通過光電門時(shí)擋光片的遮光時(shí)間△t；

F.滑塊a最終停在C點(diǎn)(圖中未畫出)用刻度尺測出AC之間的距離Sa；

G.小球b從平臺(tái)邊緣飛出后，落在水平地面的B點(diǎn)，用刻度尺測出平臺(tái)距水平地面的高度h及平臺(tái)邊緣鉛垂線與B點(diǎn)之間的水平距離Sb；

H.改變彈簧壓縮量，進(jìn)行多次測量。

(1)用螺旋測微器測量擋光片的寬度，如圖乙所示，則擋光片的寬度為___________mm；

(2)該實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證“動(dòng)量守恒定律”，則只需驗(yàn)證兩物體a、b彈開后的動(dòng)量大小相等，即a的動(dòng)量大小____________等于b的動(dòng)量大小____________；(用上述實(shí)驗(yàn)所涉及物理量的字母表示)

(3)改變彈簣壓縮量，多次測量后，該實(shí)驗(yàn)小組得到小滑塊a的Sa與關(guān)系圖象如圖丙所示，圖象的斜率為k，則平臺(tái)上A點(diǎn)左側(cè)與滑塊a之間的動(dòng)摩擦因數(shù)大小為____________。(用上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)字母表示)

Answer 1

【答案】

【解析】（1）螺旋測微器的讀數(shù)為：2.5mm+0.050mm=2.550mm。

（2）燒斷細(xì)線后，a向左運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過光電門，根據(jù)速度公式可知，a經(jīng)過光電門的速度為： ，故a的動(dòng)量為： ，b離開平臺(tái)后做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得： 及 聯(lián)立解得： ，故b的動(dòng)量為： 。

（3）對(duì)物體a由光電門向左運(yùn)動(dòng)過程分析，則有： ，經(jīng)過光電門的速度： ，由牛頓第二定律可得： ，聯(lián)立可得： ，則由圖象可知： 。