Question

【題目】某同學用如圖甲所示的裝置測量滑塊與水平桌面之間的動摩擦因數，實驗過程如下：

（1）用游標卡尺測量出固定于滑塊上的遮光條的寬度d= mm．在桌面上合適位置固定好彈簧和光電門，將光電門與數字計時器（圖中未畫出）連接．

（2）用滑塊把彈簧壓縮到某一位置，測量出滑塊到光電門的距離x．釋放滑塊，測出滑塊上的遮光條通過光電門所用的時間t，則此時滑塊的速度v= ．

（3）通過在滑塊上增減砝碼來改變滑塊的質量m，仍用滑塊將彈簧壓縮到（2）中的位置，重復（2）的操作，得出一系列滑塊質量m與它通過光電門時的速度v的值．根據這些數值，作出v2-m-1圖象如圖乙所示．已知當地的重力加速度為g．由圖象可知，滑塊與水平桌面之間的動摩擦因數μ= ；彈性勢能等于EP=

Answer 1

【答案】（1）5.70mm（2） （3）

【解析】

試題分析：（1）由圖示游標卡尺可知，主尺示數為0.5cm=5mm，游標尺示數為14×0.05mm=0.70mm，游標卡尺讀數d=5mm+0.70mm=5.70mm；

（2）經過光電門的速度可以由經過光電門時的平均速度表示，故；

（3）對滑塊運動過程由動能定理可知：W-μmgx=mv2

可得v2＝2W2μgx

圖象與縱坐標的交點為：-b=-2μgx；

解得：

同時圖象的斜率表示彈力做功的2倍，每次彈簧被壓縮時具有的彈性勢能；