问题标题:
为测定物块与木板间的动摩擦因数,小明同学设计了如图所示的实验装置.木板的倾角为45.弹簧的一端固定在木板上,另一端位于木板上的B点.物块在木板上A点静止释放后沿木板滑下,压
问题描述:
为测定物块与木板间的动摩擦因数,小明同学设计了如图所示的实验装置.木板的倾角为45.弹簧的一端固定在木板上,另一端位于木板上的B点.物块在木板上A点静止释放后沿木板滑下,压缩弹簧运动至C点后被弹回,上滑至D点时速度为零.测得AB间的距离为x1,BC间的距离为x2,BD间的距离为x3.实验中的弹簧可视为轻质弹簧.
(1)请画出物块从A下滑到B过程中的受力示意图;
(2)试比较物块在上述过程中刚接触与刚离开弹簧时动能的大小,并简要说明理由;
(3)若某次实验测得:x1=40cm、x2=5cm、x3=25cm,求物块与木板间的动摩擦因数.
李双全回答:
(1)从A到B过程,物块受力如图所示:
(2)物块刚接触与刚离开弹簧时,弹簧形变量为零,弹性势能为零,物块的高度相同,物块重力势能相同,物块的机械能等于其动能,从物块刚接触弹簧到物块刚离开弹簧过程中,物块要克服摩擦力做功,物块的机械能减少,因此物块刚接触弹簧时的动能大于刚离开弹簧时的动能.
(3)在整个过程中,对物块,由动能定理得:mg(x1-x3)sin45°-μmgcos45°(x1+2x2+x3)=0-0,
解得:μ=x
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