题目内容
【题目】某实验小组利用弹簧秤和刻度尺,测量滑块在木板上运动的最大速度.
实验步骤如下:
①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力,记作G;
②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上,通过水平细绳和固定弹簧秤相连,如图甲所示.在A端向右拉动木板,等弹簧秤读数稳定后,将读数记作F;
③改变滑块上橡皮泥的质量,重复步骤①②;实验数据如表所示:
G/N | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 | 3.50 | 4.00 |
F/N | 0.62 | 0.83 | 0.99 | 1.22 | 1.37 | 1.61 |
④如图乙所示,将木板固定在水平桌面上,滑块置于木板上左端C处,细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物P连接,保持滑块静止,测量重物P离地面的高度h;
⑤滑块由静止释放后开始运动,最终停在木板上D点(未与滑轮碰撞),测量C、D间距离x.
完成下列作图和填空:
(1)根据表中数据在给定的坐标纸(如图丙)上作出F-G图线________.
(2)由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数μ=________(保留2位有效数字)
(3)滑块最大速度的大小v=____________(用h、x、μ和重力加速度g表示.)
【答案】 ; 0.40;
【解析】试题分析:根据所测数据描点即可,注意所连的线必须是平滑的,偏离太远的点舍弃;由实验图甲可知,即F-G图象上的直线的斜率代表动摩擦因数μ;当重物P停止运动时,滑块达到最大速度,此后做匀减速运动,动摩擦因数μ在(2)中已知,根据运动规律公式列式即可求解.
(1)根据描点法在F-G图象上描出各点,再连接起来,如图所示;
(2)由图甲可知,则F-G图象上的直线的斜率代表值的大小.由F-G图象可知;
(3)当重物P刚好下落到地面时,滑块的速度v最大,此时滑块的位移为h,此后滑块做加速度为μg的匀减速运动,由公式知:滑块的最大速度满足:,则.