某实验小组利用弹簧秤和刻度尺,测量滑块在木板上运动的最大速度

某实验小组利用弹簧秤和刻度尺,测量滑块在木板上运动的最大速度。

实验步骤:

①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力,记作G

②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上,通过水平细绳和固定弹簧秤相连,如图甲所示。在A端向右拉动木板,待弹簧秤示数稳定后,将读数记作F

③改变滑块上橡皮泥的质量,重复步骤①②;

实验数据如下表所示:

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如图乙所示,将木板固定在水平桌面上,滑块置于木板上左端G处,细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物P连接,保持滑块静止,测量重物P离地面的高度h

⑤滑块由静止释放后开始运动并最终停在木板上的D(未与滑轮碰撞),测量CD间的距离s

完成下列作图和填空:

(1)根据表中数据在给定坐标纸上作出FG图线。

(2)由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数μ______(保留2位有效数字)

(3)滑块最大速度的大小v________(hsμ和重力加速度g表示)

答案

 (1)如下图所示。

(2)0.40(0.380.390.410.42均正确)

(3)

[解析] 本题主要考查了用图象求解动摩擦因数的方法。解题的关键是根据题意规范的作出FG图象。(1)(2)根据题目中的表格作出FG图象,由FμG知,图线斜率即为动摩擦因数。(3)根据题目中的图乙描述,滑块运动h距离时的速度最大,然后在摩擦力的作用下运动距离sh而停止,根据运动学公式v22ax可得滑块的最大速度为v。此题不是课本的学生实验,是根据所学知识对实验的升华,注意题目的情景描述、数据处理和误差的分析。

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