Question

【題目】某實驗小組的同學利用如圖1所示的裝置“探究物體速度和位移的關系”，并測量物塊和桌面間的動摩擦因數。已知彈簧處于原長時，物塊位于光電門左側。

(1)按如圖1所示安裝實驗器材，物塊上方裝有較窄的遮光條，用游標卡尺測量其寬度如圖2所示，則遮光條的寬度為__________mm。

(2)實驗步驟如下：

①讓物塊壓縮彈簧并鎖定；

②釋放物塊，讀出物塊通過光電門時的遮光時間Δt；

③測量出物塊停止運動時遮光條的位置到光電門之間的位移x；

④重復②③步驟，測出多組遮光時間Δt和位移x的值；

⑤計算出物塊通過光電門時對應的速度v。

(3)根據測量的數據在如圖3所示的坐標紙上做出v2－x圖象，由圖象可知，物塊在桌面上運動的加速度大小為__________m/s2。已知重力加速度g取10 m/s2，則物塊和桌面間的動摩擦因數為____________。(結果均保留兩位有效數字)

Answer 1

【答案】6.75 5.0(4.7～5.1均可) 0.50(0.47～0.51均可)

【解析】

(1)游標卡尺的讀數為6 mm＋0.05×15 mm=6.75 mm。

(3)由勻變速直線運動規律有v2=2ax，圖象的斜率k=2a，所以a=。根據圖象求得斜率k=10.0 m/s2，所以物塊在桌面上運動的加速度大小a=5.0 m/s2；根據牛頓第二定律有μmg=ma，所以μ=0.50。