Question

5．某学习小组利用如图1所示的实验装置探究合外力与速度的关系．一端带有定滑轮的长木板固定在水平桌面上，用轻绳绕过定滑轮及动滑轮将滑块与弹簧测力计相连．实验中改变动滑轮下悬挂的钩码个数，进行多次测量，记录弹簧测力计的示数F，并利用速度传感器测出从同一位置P由静止开始释放的滑块经过速度传感器时的速度大小v，用天平测出滑块的质量m，用刻度尺测出P与速度传感器间的距离s，当地的重力加速度大小为g，滑轮的质量都很小．

（1）实验中钩码的质量不需要（填“需要”或“不需要”）远小于滑块的质量．
（2）根据实验数据作出v²-F图象，如图2图象中最符合实际情况的是B．
（3）根据实验已测得数据及v²-F图象，能（填“能”或“不能”）测出滑块与长木板间的动摩擦因数．

Answer 1

分析 （1）实验中滑块所受的拉力可由弹簧测力计直接测出，不需要用钩码重力代替；
（2）根据动能定理列式得出v²-F的关系式，进而选择图象；
（3）由v²-F图象读出横轴截距求解即可．

解答 解：（1）实验中钩码的质量不需要远小于滑块的质量，因为滑块所受的拉力可由弹簧测力计直接测出．
（2）由Fs-μmgs=$\frac{1}{2}$mv²-0可得v²=$\frac{2s}{m}$F-2μgs，当m、s、μ一定时，v²与F为线性关系，且v=0时F＞0，B正确．
故选：B
（3）由v²-F图象读出横轴截距b，则b=μmg，得μ=$\frac{b}{mg}$．
故答案为：（1）不需要；（2）B；（3）能．

点评 本题重点是考察学生实验创新能力及运用图象处理实验数据的能力，对这种创新类型的题目，应仔细分析给定的方案和数据，建立物理模型．