Question

【題目】如圖（a）由小車、斜面及粗糙程度可以改變的水平長直木板構(gòu)成伽利略理想斜面實驗裝置。實驗時，在水平長直木板旁邊放上刻度尺，小車可以從斜面平穩(wěn)地滑行到水平長直平面。利用該裝置與器材，完成能體現(xiàn)如圖（b）“伽利略理想斜面實驗思想與方法”的實驗推論（設(shè)重力加速度為g）。

（1）請指出，實驗時必須控制的實驗條件_____________________________________。

（2）請表述，由實驗現(xiàn)象可以得出的實驗推論：___________________________________________。

（3）圖（C）是每隔Δt時間曝光一次得到小車在粗糙水平面上運動過程中的五張照片，測得小車之間的距離分別是s1、s2、s3、s4，由此可估算出小車與水平面的動摩擦因數(shù)μ=____________（需要用s1、s2、s3、s4、g、Δt字符表示）。

Answer 1

【答案】（1）小車的垂直高度 （2）水平面越光滑，小車滑得越遠，當(dāng)水平面完全光滑時，小車將滑向無窮遠 （3）

【解析】（1）根據(jù)伽利略“理想實驗”的內(nèi)容與原理可知，需要小車、球到達水平面時的速度是相同的，所以在實驗的過程中要求小車從同一個位置釋放，可知需要控制的條件為開始時小車的垂直高度；

（2）根據(jù)實驗的情況，可以得出的結(jié)論為：水平面越光滑，小車滑得越遠，當(dāng)水平面完全光滑時，小車將滑向無窮遠；

（3）小車在水平面內(nèi)做勻變速直線運動，結(jié)合勻變速直線運動的推論，則：a=(s1+s2s3s4)/4Δt2，根據(jù)牛頓第二定律可知：a=μmg/m=μg，所以水平面的動摩擦因數(shù)：μ=(s1+s2s3s4)/4gΔt2。