Question

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S．

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=　0.40　（保留2位有效数字）

（3）滑块最大速度的大小v=　　（用h、s、μ和重力加速度g表示．）

Answer 1

【考点】： 探究影响摩擦力的大小的因素．

【专题】：实验题；摩擦力专题．

【分析】：（1）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；

（2）由实验图甲可知F=μG，即F﹣G图象上的直线的斜率代表动摩擦因数μ；

（3）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v²﹣v₀²=2as列式即可求解．

【解析】： 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F=μG，则F﹣G图象上的直线的斜率代表μ值的大小．由F﹣G图象可知μ=≈0.40；

（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v²﹣v₀²=2as知：

滑块的最大速度v_max满足：v_max²=2μg（S﹣h），

则v_max=．

故答案为：（1）如图所示；（2）0.40；（3）．

【点评】：本题既考查了学生实验创新能力、运用图象处理实验数据的能力，又考查了物体做匀加速运动的规律．求滑块的最大速度时，需注意重物刚落地时，滑块速度最大．