正碰实验器法验证动能定理

　　如图2．26－2所示，质量为m的滑块从高度为H的斜导轨上的B点自由滑下，经过斜导轨和水平导轨间的圆滑连接部分沿水平导轨继续滑行一段距离S后停在Q处。将斜导轨末端圆弧与水平导轨相切的点记为O点，斜导轨与水平导轨间的夹角为θ。由于滑块是自由下滑，滑块在斜导轨上做初速为零的匀加速运动，设其加速度为a₁，滑块受到的下滑力F是其所受重力沿斜面的分力mgsinθ，受到的阻力是滑动摩擦力μmgcosθ，μ为滑动摩擦系数，由牛顿第二定律，有

　　设滑块到达斜导轨末端的速度为V，滑块在斜导轨上的位移为S₁，则有

　　滑块在水平导轨上由O运动到Q的过程中仅受到滑动摩擦力f的作用，做匀减速运动，有加速度－a，OQ的距离为S，因此

　　滑动摩擦力       

由牛顿第一定律得                （3）

（3）式代入（2）式，得                  （4）

由（1）式和（4）式   

因此滑动摩擦系数    

（5）式在以后的正碰实验器的实验中还要用到。

　　滑块到达O点时的动能为1／2mv²，滑块由O运动到Q时摩擦力对物体所做的功为

　　摩擦力做的功W与滑块动能增量ΔE_k的比值

　　t为滑块由O运动到Q的时间，可用停表测量。

式中的L＝S＋l，l、S、H均可测量，将测得的数据代入式中，若计算出k值在实验误差范围内等于1，则动能定理被验证。