解题思路:根据动能定理、结合平抛运动的规律求出摩擦力做功的表达式,从而得出要测量的物理量,以及需要的器材.
设到达底端的速度为v,根据动能定理得,mgH+Wf=[1/2mv2−0.解得Wf=
1
2mv2−mgH.
可知测量摩擦力做功的大小,需知道斜面的高度以及离开斜面时的速度和物体的质量.通过平抛运动的规律求出物体离开斜面的速度.
设桌面的高度为h,小球的水平位移为s,根据h=
1
2gt2得,t=
2h
g],则离开的初速度v=s
g
2h.
则摩擦力做功 Wf=
mgs2
4h−mgH.
需要测量的物理量为斜曲面顶端离桌面高度H,桌面离地高度h,桌面右边缘边到铁块落地点的水平距离s,小铁块质量m.
需要的测量工具为:天平、直尺、重锤线、白纸和复写纸.
故答案为:(1)天平、直尺、重锤线、白纸和复写纸
(2)斜曲面顶端离桌面高度H,桌面离地高度h,桌面右边缘边到铁块落地点的水平距离s,小铁块质量m.
(3)Wf=
mgs2
4h−mgH.
点评:
本题考点: 平抛运动;动能定理.
考点点评: 本题考查了动能定理和平抛运动的综合,知道平抛运动在水平方向方向和竖直方向上的运动规律.