Question

某實(shí)驗(yàn)小組利用彈簧秤和刻度尺，測(cè)量滑塊在木板上運(yùn)動(dòng)的最大速度。

實(shí)驗(yàn)步驟：

①用彈簧秤測(cè)量橡皮泥和滑塊的總重力，記作G；

②將裝有橡皮泥的滑塊放在水平木板上，通過(guò)水平細(xì)繩和固定彈簧秤相連，如圖甲所示。在A端向右拉動(dòng)木板，待彈簧秤示數(shù)穩(wěn)定后，將讀數(shù)記作F；

③改變滑塊上橡皮泥的質(zhì)量，重復(fù)步驟①②；

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：

G/N	1.50	2.00	2.50	3.00	3.50	4.00
F/N	0.59	0.83	0.99	1.22	1.37	1.61

④如圖乙所示，將木板固定在水平桌面上，滑塊置于木板上左端G處，細(xì)繩跨過(guò)定滑輪分別與滑塊和重物P連接，保持滑塊靜止，測(cè)量重物P離地面的高度h；

⑤滑塊由靜止釋放后開(kāi)始運(yùn)動(dòng)并最終停在木板上的D點(diǎn)(未與滑輪碰撞)，測(cè)量C、D間的距離s。

完成下列作圖和填空：

(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在給定坐標(biāo)紙上作出F－G圖線。

(2)由圖線求得滑塊和木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝______(保留2位有效數(shù)字)。

(3)滑塊最大速度的大小v＝________(用h、s、μ和重力加速度g表示)。

Answer 1

 (1)如下圖所示。

(2)0.40(0.38、0.39、0.41、0.42均正確)。

(3)。

[解析]　本題主要考查了用圖象求解動(dòng)摩擦因數(shù)的方法。解題的關(guān)鍵是根據(jù)題意規(guī)范的作出F－G圖象。(1)(2)根據(jù)題目中的表格作出F－G圖象，由F＝μG知，圖線斜率即為動(dòng)摩擦因數(shù)。(3)根據(jù)題目中的圖乙描述，滑塊運(yùn)動(dòng)h距離時(shí)的速度最大，然后在摩擦力的作用下運(yùn)動(dòng)距離s－h而停止，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v²＝2ax可得滑塊的最大速度為v＝。此題不是課本的學(xué)生實(shí)驗(yàn)，是根據(jù)所學(xué)知識(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)的升華，注意題目的情景描述、數(shù)據(jù)處理和誤差的分析。