Question

【題目】某實驗小組研究木塊與某粗糙木板間的摩擦因數，步驟如下：

（1）如圖甲，在該木板上放置一木塊，木塊與一水平彈簧左端相連，彈簧右端連接在位置固定的傳感器上．傳感器與木板未接觸．傳感器可以測出彈簧拉力F和對應的木塊位移大小x，數據（F，x）可以通過電腦實時同步保存并自動畫出F－x圖象。

（2）調節裝置使F、x均為0．然后緩慢向左拉動木板．得到多組數據（F，x），木塊與木板相對滑動后，控制木板立即靜止，整個過程彈簧始終在彈性限度內．電腦中得到如圖乙F－x圖象。其中Fm、xm為記錄數據F、x中的最大值．己知木塊質量為m，重力加速度取g，滑動摩擦力等于最大靜摩捸力．用圖象中獲得的數據和己知量表示下列物理量。

①整個過程中彈簧彈性勢能最大值為_____；

②摩擦力對木塊所做的功為____：

③木塊與粗糙板間摩擦因數＝______．

Answer 1

【答案】

【解析】①整個過程中彈簧彈性勢能等于彈力F所做的功，其大小等于圖像與坐標軸圍成的面積，則彈性勢能的最大值為；

②緩慢拉動的過程中，彈力等于摩擦力，則摩擦力對木塊所做的功等于彈力功，大小為；

③F的最大值等于最大靜摩擦力，等于滑動摩擦力，則Fm=μmg，則木塊與粗糙板間摩擦因數＝．