Question

某同學用一根彈簧、一把刻度尺和一根細線測定滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)．經(jīng)查閱資料知：一根勁度系數(shù)為k的彈簧由伸長量為x恢復到原長的過程中，彈力做功為．該同學設計圖示實驗，其步驟如下：
（1）將彈簧的一端固定在豎直墻上，用滑塊緊靠彈簧將其壓縮，放手后滑塊在水平面上滑行一段距離停止；
（2）用細線將滑塊掛在豎直彈簧下端，彈簧伸長后保持靜止．該同學需要測量的物理量有______，滑塊與水平面將的動摩擦因數(shù)為μ=______．

Answer 1

解：該過程中，物體運動克服摩擦力做功，消耗彈性勢能，即彈簧彈力做的正功等于克服摩擦力做功，所以要求出彈簧彈力做功的大小，根據(jù)，需要測量彈簧的形變量，即原長和壓縮后的長度的差值；
需要測量彈簧的勁度系數(shù)，可以根據(jù)彈簧掛物體時處的平衡狀態(tài)求出勁度系數(shù)；
在整個過程中根據(jù)功能關系有：kx²=mgμS，所以要測量物體滑行的距離S，
豎直懸掛時，物體受重力和彈力，而來平衡，有：kx₂=mg ①
水平彈出滑塊過程，根據(jù)功能關系，有：
聯(lián)立解得：；
故答案為：彈簧被壓縮的長度x₁，滑塊滑行的距離s，彈簧懸掛滑塊時伸長的長度x₂，
分析：豎直懸掛時，根據(jù)胡克定律求解勁度系數(shù)；水平彈出滑塊時，根據(jù)功能關系列式；聯(lián)立求解出表達式后再確定待測量．
點評：本題關鍵明確實驗原理，根據(jù)功能關系、平衡條件、胡克定律推導出動摩擦因素的表達式后再確定待測量．