Question

测量物块（视为质点）与平板之间动摩擦因数的实验装置如图所示。是四分之一的光滑的固定圆弧轨道，圆弧轨道上表面与水平固定的平板的上表面相切、点在水平地面上的垂直投影为。重力加速度为。实验步骤如下：

A．用天平称得物块的质量为；

B．测得轨道的半径为、的长度为和的高度为；

C．将物块从点由静止释放，在物块落地处标记其落地点；

D．重复步骤，共做5次；

E．将5个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量其圆心到的距离。

则物块到达点时的动能__________；在物块从点运动到点的过程中，物块克服摩擦力做的功_______；物块与平板的上表面之间的动摩擦因数______。

Answer

【解析】

[1]从A到B，由动能定理得：

mgR=EKB-0，

则物块到达B时的动能：

EKB=mgR，

离开C后，物块做平抛运动，水平方向：

x=vCt，

竖直方向：

，

物块在C点的动能，联立可得：

；

[2][3]由B到C过程中，由动能定理得：

，

B到C过程中，克服摩擦力做的功：

可得：

。