Question

【题目】某同学利用如图甲所示的装置探究“弹簧弹力做功”.在水平桌面上固定好弹簧和光电门，将光电门与数字计时器(图中未画出)连接。

实验过程如下：

(1)如图乙所示，用游标卡尺测量固定于滑块上的挡光片的宽度d=_________mm；

(2)用滑块把弹簧压缩到距离光电门为x位置，并从静止释放，数字计时器记下挡光片通过光电门所用的时间t，则此时滑块的速度v=_________(用题中符号表示)；

(3)多次改变滑块的质量m，重复(2)的操作，得出多组m与v的值。根据这些数值，作出v2-1/m图象，如图丙。根据图象，可求出滑块每次运行x的过程中弹簧对其所做的功为_________；还可求出的物理量是_________；其值为_________。(用题中符号表示，已知重力加速度为g)

Answer 1

【答案】5.70mm 滑块与桌面之间的动摩擦因数

【解析】

(1)据游标卡尺的读数法则读出游标卡尺的读数；

(2)滑块通过光电门的速度可认为等于挡光片通过光电门的平均速度；

(3)从动能定理推理出图象对应的表达式，利用图象的斜率和纵截距求出弹簧对物块做的功及滑块与桌面之间的动摩擦因数。

(1)游标卡尺的读数为

(2)滑块通过光电门的速度可认为等于挡光片通过光电门的平均速度，则

(3)设滑块每次运行x的过程中弹簧对其所做的功为，对滑块的运动过程，由动能定理得：，整理得：。由图象的斜率和纵截距可得：、，解得：滑块每次运行x的过程中弹簧对其所做的功、滑块与桌面之间的动摩擦因数