Question

【題目】氣墊導(dǎo)軌是研究與運(yùn)動(dòng)有關(guān)的實(shí)驗(yàn)的裝置，也可以用來研究功能關(guān)系。如圖甲所示，在氣墊導(dǎo)軌的左端固定一輕質(zhì)彈簧，軌道上有一滑塊A緊靠彈簧但不連接，已知滑塊的質(zhì)量為m。

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

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

（3）利用該裝置測(cè)量滑塊與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)：關(guān)閉氣源，仍將滑塊A由P點(diǎn)釋放，當(dāng)光電門到P點(diǎn)的距離為x時(shí)，測(cè)出滑塊A上的擋光片通過光電門的時(shí)間為t，移動(dòng)光電門，測(cè)出多組數(shù)據(jù)（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(duì)值為k，則可算出滑塊與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為_____.

Answer 1

【答案】0.960

【解析】

第一空.主尺讀數(shù)為：9mm；游標(biāo)尺分度為0.05mm，第12個(gè)刻度對(duì)齊，則游標(biāo)尺讀數(shù)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(jīng)是勻速運(yùn)動(dòng)了，其平均速度為:，瞬時(shí)速度等于平均速度，故瞬時(shí)速度為:，此時(shí)滑塊動(dòng)能全部由彈簧彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化而來，故彈簧彈性勢(shì)能為：.

第三空.每次都有P釋放，則每次彈簧彈性勢(shì)能都相同，由能量轉(zhuǎn)化和守恒可得：

解得：

由于，故，帶入可得：.