Question

某同学利用打点计时器、已知质量为m的滑块、可调节高度的斜面、直尺等仪器进行“探究动能定理”的实验，如图20－2所示，他首先将打点计时器固定在斜面的上端，并将滑块与纸带相连，让纸带穿过打点计时器，接通低压交流电源(已知其频率为f)后释放滑块，打点计时器在纸带上打下一系列点．

　　

图20－2　　　　　　　　　　图20－3

图20－4

回答下列问题：(用已知字母表示)

(1)写出影响滑块动能变化的主要因素________________________．

(2)该实验探究中为了求合外力，应先求出滑块与斜面的动摩擦因数．该同学通过多次调节斜面的高度，得到一条打点间距均匀的纸带，如图20－3所示，此时相对应的斜面长为L、斜面高为h.由此可求出滑块与斜面的动摩擦因数为μ＝______.

(3)保持斜面长度不变，升高斜面高度到H(H>h)，该同学在实验中得到一条打点清晰的纸带，如图20－4所示，用直尺测出x₁、x₂、x₃，对A、B两点研究：此时滑块在A、B两点的速度大小为：v_A＝________，v_B＝________.

(4)该同学对AB段进行研究，根据记录的数据计算合外力对滑块做的功W，滑块动能的变化量ΔE_k，在误差允许的范围内W＝ΔE_k.

Answer 1

解析：(1)由滑块在斜面上运动可知，影响滑块动能变化的是合外力的功，即重力做功和摩擦力做功．(2)由题图可知滑块在斜面上做匀速直线运动，则有：mgsinθ＝μmgcosθ(θ为斜面的倾角)，可得μ＝tanθ＝.

(3)由运动学公式得A点的瞬时速度是v_A＝＝f，B点的瞬时速度是v_B＝＝f.

答案：(1)重力做功、摩擦力做功　(2)

(3)f　f