[题目]气垫导轨是研究与运动有关的实验装置.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.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)利用该装置研究弹簧对滑块做功的大小,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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】气垫导轨是研究与运动有关的实验装置，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，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)利用该装置研究弹簧对滑块做功的大小；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，则弹簧对滑块所做的功为__．（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），并绘出图象．如图丙所示，已知该图线斜率的绝对值为k，则滑块与导轨间的滑动摩擦因数为__．

【答案】0.960

【解析】

(1)[1]主尺读数为：9mm；游标尺分度为0.05mm，第12个刻度对齐，故游标尺读数为：0.05×12mm=0.60mm，故宽度为：d=9+0.60=9.60mm=0.960cm．

(2)[2]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，故弹簧做功为：

(3)[3]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：

①

解得：

②

由于

故

带入可得动摩擦因数为:

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