Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量小物塊與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù),彈簧左端固定在擋板上,帶有遮光條的小物塊將彈簧壓縮至C處,釋放后物塊與彈簧分離后通過(guò)P處光電計(jì)時(shí)器的光電門,小物塊通過(guò)光電門P后停在水平面上某點(diǎn)B。已知當(dāng)?shù)刂亓�加速度�?/span>g。

（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d如圖乙所示,其讀數(shù)d= cm。

（2）為了測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù),需要測(cè)量的物理量及其符號(hào)是 ,動(dòng)摩擦因數(shù)μ= （用測(cè)量的量表示）。

（3）改變彈簧壓縮位置,釋放木塊進(jìn)行多次測(cè)量后,為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,可采用圖象法即通過(guò)畫出較合理的圖象來(lái)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),你認(rèn)為應(yīng)該建立的坐標(biāo)系為:縱坐標(biāo)用物理量 ,橫坐標(biāo)用物理量 。

（4）若已經(jīng)測(cè)得物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,物體質(zhì)量為m,重力加速度為g,只需再測(cè)出另一物理量即可測(cè)出彈簧的彈性勢(shì)能,寫出其物理量及其符號(hào) ,寫出彈性勢(shì)能的表達(dá)式 。

Answer 1

【答案】（1）0．420 （2）擋光條寬度d,通過(guò)光電門時(shí)間t,光電門到物塊停止處的距離x ;

（3）釋放木塊處到最終停止處的距離 （4）s． E彈=μmgs；

【解析】試題分析：①主尺的刻度：4mm，游標(biāo)尺上的第20個(gè)刻度與主尺的刻度對(duì)齊，讀數(shù)是：0．02×10=0．20mm，總讀數(shù)：4mm+0．20mm=4．20mm=0．420cm；

②實(shí)驗(yàn)的原理：根據(jù)遮光條的寬度與滑塊通過(guò)光電門的時(shí)間即可求得滑塊的速度：；因此需要：擋光條寬度d，通過(guò)光電門時(shí)間t，B到C的過(guò)程中，摩擦力做功，根據(jù)動(dòng)能定理得：-μmgx=0-mv2；

聯(lián)立以上兩個(gè)公式得動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式：, 還需要測(cè)量的物理量是：光電門P與C之間的距離x．

③由動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式可知，μ與t2和x的乘積成反比，所以x與的圖線是過(guò)原點(diǎn)的直線，

應(yīng)該建立的坐標(biāo)系為：縱坐標(biāo)用物理量，橫坐標(biāo)用物理量x．

④根據(jù)功能關(guān)系，釋放物體后，彈簧的彈性勢(shì)能減小，通過(guò)摩擦力做功，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，則有：E彈=Wf=μmgs； 因此需要測(cè)量釋放木塊處到最終停止處的距離s．