Question

【题目】为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数，某小组设计了如图甲所示的实验装置，其中挡板可固定在桌面上，轻弹簧左端与挡板相连，图中桌面高为h,O1、O2、A、B、C点在同一水平直线上.已知重力加速度为g,空气阻力可忽略不计.

实验过程一：如图甲所示，挡板固定在O1点，推动滑块压缩弹簧，滑块移到A处，测量O1A的距离.滑块由静止释放，落在水平面上的P点，测出P点到桌面右端的水平距离为x1.

实验过程二：如图乙所示，将挡板的固定点移到距O1点距离为d的O2点，推动滑块压缩弹簧，滑块移到C处，使Q2C的距离与O1A的距离相等。滑块由静止释放，落在水平面上的Q点，测出Q点到桌面右端的水平距离为x2.

（1）为完成本实验，下列说法中正确的是_______

A.必须测出小滑块的质量 B.必须测出弹簧的劲度系数

C.弹簧的压缩量不能太小 D.必须测出弹簧的原长

（2）写出动摩擦因数的表达式μ=________(用题中所给物理量的符号表示)

（3）在进行实验过程二时，发现滑块未能滑出桌面.为了仍能测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数，实验小组测量出滑块停止滑动的位置到B点的距离l.写出动摩擦因数的表达式μ=________.(用题中所给物理量的符号表示)

Answer 1

【答案】 C

【解析】（1）、（2）滑块离开桌面后做平抛运动，平抛运动的时间，滑块飞行的距离，所以滑块第1次离开桌面时的速度①；滑块第2次离开桌面时的速度②；滑块第1次滑动的过程中，弹簧的弹力和摩擦力做功，设弹簧做的功是W1，AB之间的距离是x，则③，滑块第2次滑动的过程中，④，联立①②③④可得解得；可知，要测定摩擦因数，与弹簧的长度、弹簧的劲度系数、以及滑块的质量都无关。要想让滑块顺利滑出桌面，弹簧的压缩量不能太小，C正确；

（3）在进行实验过程二时，发现滑块未能滑出桌面，则可以认为滑块的末速度是0。根据动能定理可知，联立解得。