Question

【題目】某同學利用如圖甲所示的裝置探究“彈簧彈力做功”.在水平桌面上固定好彈簧和光電門，將光電門與數字計時器(圖中未畫出)連接。

實驗過程如下：

(1)如圖乙所示，用游標卡尺測量固定于滑塊上的擋光片的寬度d=_________mm；

(2)用滑塊把彈簧壓縮到距離光電門為x位置，并從靜止釋放，數字計時器記下擋光片通過光電門所用的時間t，則此時滑塊的速度v=_________(用題中符號表示)；

(3)多次改變滑塊的質量m，重復(2)的操作，得出多組m與v的值。根據這些數值，作出v2-1/m圖象，如圖丙。根據圖象，可求出滑塊每次運行x的過程中彈簧對其所做的功為_________；還可求出的物理量是_________；其值為_________。(用題中符號表示，已知重力加速度為g)

Answer 1

【答案】5.70mm 滑塊與桌面之間的動摩擦因數

【解析】

(1)據游標卡尺的讀數法則讀出游標卡尺的讀數；

(2)滑塊通過光電門的速度可認為等于擋光片通過光電門的平均速度；

(3)從動能定理推理出圖象對應的表達式，利用圖象的斜率和縱截距求出彈簧對物塊做的功及滑塊與桌面之間的動摩擦因數。

(1)游標卡尺的讀數為

(2)滑塊通過光電門的速度可認為等于擋光片通過光電門的平均速度，則

(3)設滑塊每次運行x的過程中彈簧對其所做的功為，對滑塊的運動過程，由動能定理得：，整理得：。由圖象的斜率和縱截距可得：、，解得：滑塊每次運行x的過程中彈簧對其所做的功、滑塊與桌面之間的動摩擦因數