2.
一研究小组利用实验系统测量某轨道的动摩擦因数。实验步骤如下:
(1)将轨道倾斜放置在水平桌面上,如图甲,运动传感器和小车分别放在轨道的高端和低端,将小车配有的弹力器压缩至最大,顶住末端的缓冲器。
(2)点击数据采集软件的“启动”按钮,按下弹力器开关释放小车,小车瞬间弹开后沿轨道上下往复运动。数据采集系统会自动生成小车重力势能随时间变化的曲线、小车动能随时间变化的曲线分别如图乙、图丙所示。则小车第一次离开缓冲器时的动能J。(结果保留两位小数)
(3)由图乙、图丙,计算出小车第一次沿斜面向上运动的过程中,小车的机械能减少量J。(结果保留两位小数)
(4)记录轨道与水平面的夹角 , 若小车沿斜面向上运动的过程,机械能的减少量与重力势能的增加量之比为 , 则动摩擦因数。(用和表示)
(5)若 , 利用小车第一次沿轨道向上运动过程的数据,得。(结果保留两位小数)