Question

【題目】氣墊導軌是研究與運動有關的實驗的裝置，也可以用來研究功能關系。如圖甲所示，在氣墊導軌的左端固定一輕質彈簧，軌道上有一滑塊A緊靠彈簧但不連接，已知滑塊的質量為m。

（1）用游標卡尺測出滑塊A上的擋光片的寬度，讀數如圖乙所示，則寬度d＝_____cm；

（2）利用該裝置探究彈簧對物塊做功的大小：某同學打開氣源，調節裝置，使滑塊可以靜止懸浮在導軌上，然后用力將滑塊A壓緊到P點，釋放后，滑塊A上的擋光片通過光電門的時間為△t，則彈簧對滑塊所做功為_____（用題中所給字母表示）；

（3）利用該裝置測量滑塊與導軌間的動摩擦因數：關閉氣源，仍將滑塊A由P點釋放，當光電門到P點的距離為x時，測出滑塊A上的擋光片通過光電門的時間為t，移動光電門，測出多組數據（滑塊都能通過光電門），并繪出x-圖象，如圖丙所示，已知該圖線的斜率的絕對值為k，則可算出滑塊與導軌間的動摩擦因數為_____.

Answer 1

【答案】0.960

【解析】

第一空.主尺讀數為：9mm；游標尺分度為0.05mm，第12個刻度對齊，則游標尺讀數為：0.05×12mm＝0.60mm，故寬度為：d＝9mm+0.60mm＝9.60mm＝0.960cm.

第二空.滑塊通過光電門已經是勻速運動了，其平均速度為:，瞬時速度等于平均速度，故瞬時速度為:，此時滑塊動能全部由彈簧彈性勢能轉化而來，故彈簧彈性勢能為：.

第三空.每次都有P釋放，則每次彈簧彈性勢能都相同，由能量轉化和守恒可得：

解得：

由于，故，帶入可得：.