Question

某實驗小組利用彈簧秤和刻度尺，測量滑塊在木板上運動的最大速度．

實驗步驟如下：

①用彈簧秤測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，通過水平細繩和固定彈簧秤相連，如圖甲所示．在A端向右拉動木板，等彈簧秤讀數(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，重復步驟①②；實驗數(shù)據(jù)如表所示：

G/N 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00

F/N 0.62 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C處，細繩跨過定滑輪分別與滑塊和重物P連接，保持滑塊靜止，測量重物P離地面的高度h；

⑤滑塊由靜止釋放后開始運動，最終停在木板上D點（未與滑輪碰撞），測量C、D間距離S．

完成下列作圖和填空：

（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)在給定的坐標紙（如圖丙）上作出F﹣G圖線．

（2）由圖線求得滑塊和木板間的動摩擦因數(shù)μ=　0.40　（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

【考點】： 探究影響摩擦力的大小的因素．

【專題】：實驗題；摩擦力專題．

【分析】：（1）根據(jù)所測數(shù)據(jù)描點即可，注意所連的線必須是平滑的，偏離太遠的點舍棄；

（2）由實驗圖甲可知F=μG，即F﹣G圖象上的直線的斜率代表動摩擦因數(shù)μ；

（3）當重物P停止運動時，滑塊達到最大速度，此后做勻減速運動，動摩擦因數(shù)μ在（2）中已知，根據(jù)運動規(guī)律公式v²﹣v₀²=2as列式即可求解．

【解析】： 解：（1）根據(jù)描點法在F﹣G圖象上描出各點，再連接起來，如圖所示；

（2）由圖甲可知F=μG，則F﹣G圖象上的直線的斜率代表μ值的大�。�由F﹣G圖象可知μ=≈0.40；

（3）當重物P剛好下落到地面時，滑塊的速度v最大，此時滑塊的位移為h，此后滑塊做加速度為μg的勻減速運動，

由公式v²﹣v₀²=2as知：

滑塊的最大速度v_max滿足：v_max²=2μg（S﹣h），

則v_max=．

故答案為：（1）如圖所示；（2）0.40；（3）．

【點評】：本題既考查了學生實驗創(chuàng)新能力、運用圖象處理實驗數(shù)據(jù)的能力，又考查了物體做勻加速運動的規(guī)律．求滑塊的最大速度時，需注意重物剛落地時，滑塊速度最大．