Question

【題目】如圖甲所示的實驗裝置可用來研究平拋運動。長木板一端放置在桌面上，另一端固定在鐵架臺上，使得長木板與桌面之間的夾角為θ，將小鐵塊放在長木板與鐵架臺立桿的交點處，讓它沿長木板從靜止加速滑下，然后滑到桌面上，再做平拋運動落到地面上，測量出桌面離地高度h以及小鐵塊做平拋運動的水平位移s，重力加速度為g。認為小鐵塊經(jīng)過長木板與桌面連接處的速度大小不變，桌面對小鐵塊的摩擦忽略不計。

(1)小鐵塊做平拋運動的初速度大小為_____。

(2)保持鐵架臺的位置以及長木板與桌面的接觸點不動，通過調(diào)整長木板與鐵架臺立桿的交點，從而多次改變長木板與桌面之間的夾角θ，讓小鐵塊從交點處由靜止滑下，記錄下對應(yīng)的不同水平位移s，然后用圖象法處理數(shù)據(jù)，以tanθ為縱軸，s2為橫軸，作出tanθ﹣s2圖線，如圖乙所示。測得圖線斜率為k，縱軸截距為b，則小鐵塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)為_____，長木板、桌面、鐵架臺立桿圍成的三角形底邊的長度為_____。

Answer 1

【答案】 b

【解析】

(1)[1]根據(jù)

得，

則初速度

(2)[2][3]根據(jù)牛頓第二定律得，鐵塊在木板上下滑的加速度

a＝gsinθ﹣μgcosθ

則到達底端的速度

則水平位移

設(shè)鐵架臺的位置與桌面的接觸點的距離為x，則有：

s2＝4xhtanθ﹣4μxh

解得

縱軸截距

b＝μ

圖線斜率

則長木板、桌面、鐵架臺立桿圍成的三角形底邊的長度