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;实验数据如下表所示:
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S。完成下列作图和填空:
(1)根据表中数据在给定的坐标纸(见答题卡)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__________(保留2位有效数字)。
(3)滑块最大速度的大小__________(用h、s、和重力加速度g表示)
【答案】 0.40(0.38~0.42)
【解析】
(1)[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)[2]由图甲可知F=μG,则F-G图象上的直线的斜率代表μ值的大小,可知
(0.38~0.42);
(3)[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vmax满足:
则
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