Question

【题目】气垫导轨是研究与运动有关的实验的装置，也可以用来研究功能关系。如图甲所示，在气垫导轨的左端固定一轻质弹簧，轨道上有一滑块A紧靠弹簧但不连接，已知滑块的质量为m。

（1）用游标卡尺测出滑块A上的挡光片的宽度，读数如图乙所示，则宽度d＝_____cm；

（2）利用该装置探究弹簧对物块做功的大小：某同学打开气源，调节装置，使滑块可以静止悬浮在导轨上，然后用力将滑块A压紧到P点，释放后，滑块A上的挡光片通过光电门的时间为△t，则弹簧对滑块所做功为_____（用题中所给字母表示）；

（3）利用该装置测量滑块与导轨间的动摩擦因数：关闭气源，仍将滑块A由P点释放，当光电门到P点的距离为x时，测出滑块A上的挡光片通过光电门的时间为t，移动光电门，测出多组数据（滑块都能通过光电门），并绘出x-图象，如图丙所示，已知该图线的斜率的绝对值为k，则可算出滑块与导轨间的动摩擦因数为_____.

Answer 1

【答案】0.960

【解析】

第一空.主尺读数为：9mm；游标尺分度为0.05mm，第12个刻度对齐，则游标尺读数为：0.05×12mm＝0.60mm，故宽度为：d＝9mm+0.60mm＝9.60mm＝0.960cm.

第二空.滑块通过光电门已经是匀速运动了，其平均速度为:，瞬时速度等于平均速度，故瞬时速度为:，此时滑块动能全部由弹簧弹性势能转化而来，故弹簧弹性势能为：.

第三空.每次都有P释放，则每次弹簧弹性势能都相同，由能量转化和守恒可得：

解得：

由于，故，带入可得：.