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23.(9分)某实验小组的同学想利用刻度尺(无其他测量仪器)测出小铁块与桌面的动摩擦因数μ,小华的设计如图,倾斜的木板通过一小段弧形轨道与桌面连接,从木板上某一位置释放小铁块,小铁块从木板上滑下后沿桌面滑行,最终从桌子边缘抛出去.

  (1)测出木板底部离桌子边缘的距离L,桌子边缘离地的高度H,小铁块的落地点到桌子边缘的水平距离S.

  (2)改变倾斜的木板离桌子边缘的距离(不改变木板的倾斜程度),并保证每次从木板的同一位置释放小铁块.重复步骤(1)的测量.

  (3)利用图像法处理数据:若以L为纵轴,则应以 ① 为横轴拟合直线(在“s、、s2”中选择填写).

  (4)若图像横轴和纵轴上的截距分别为a和b,则求得μ= ② (已知当地的重力加速度为g).

  (5)由上述数据还可求得小铁块滑到木板底端的速率v= ③ 


答案与解析:

  23.S2   (每空3分,共9分)

  解析:滑块滑到木板底端后在桌面摩擦力作用下减速运动到桌面边缘再平抛运动.由运动规律可得v02-v2=-2μgL,整理有.利用图像法处理数据,若以L为纵轴,拟合直线则横轴应为s2;图像横轴和纵轴上的截距分别为a和b则有,解得