Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用如圖1所示的裝置“探究物體速度和位移的關(guān)系”，并測(cè)量物塊和桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。已知彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，物塊位于光電門左側(cè)。

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

(2)實(shí)驗(yàn)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(shí)的遮光時(shí)間Δt；

③測(cè)量出物塊停止運(yùn)動(dòng)時(shí)遮光條的位置到光電門之間的位移x；

④重復(fù)②③步驟，測(cè)出多組遮光時(shí)間Δt和位移x的值；

⑤計(jì)算出物塊通過光電門時(shí)對(duì)應(yīng)的速度v。

(3)根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)在如圖3所示的坐標(biāo)紙上做出v2－x圖象，由圖象可知，物塊在桌面上運(yùn)動(dòng)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(dòng)摩擦因數(shù)為____________。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)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(biāo)卡尺的讀數(shù)為6 mm＋0.05×15 mm=6.75 mm。

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