Question

某物理兴趣小组利用如图所示的装置进行实验。在足够大的水平平台上的A点放置一个光电门，水平平台上A点右侧摩擦很小可忽略不计，左侧为粗糙水平面，当地重力加速度大小为g。采用的实验步骤如下：

①在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片；

②用天平分别测出小滑块a(含挡光片)和小球b的质量m_a、m_b；

③在a和b间用细线连接，中间夹一被压缩了的轻弹簧，静止放置在平台上；

④细线烧断后，a、b瞬间被弹开，向相反方向运动；   

⑤记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t；

⑥滑块a最终停在C点(图中未画出)，用刻度尺测出AC之间的距离S_a；

⑦小球b从平台边缘飞出后，落在水平地面的B点，用刻度尺测出平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离S_b；

⑧改变弹簧压缩量，进行多次测量。   

(1)该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证______=______即可。(用上述实验数据字母表示)   

(2)改变弹簧压缩量，多次测量后，该实验小组得到S_a与的关系图象如图所示，图线的斜率为k，则平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数大小为________。(用上述实验数据字母表示)

 

Answer

【解析】试题分析：要验证动量守恒，必须求出被弹开瞬间两滑块的速度，根据通过光电门的平均速度等于其瞬时速度和平抛运动规律求解（2）根据动能定理写出表达式，然后根据斜率列等式求解

（1）由于A点右侧摩擦可以不计，所以被弹开后滑块a的瞬时速度等于经过光电门的速度，即，b被弹开后的瞬时速度等于做平抛运动的初速度，根据可得，该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证

（2）根据动能定理可得，即，化简得，即解得