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x.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＝________(保留2位有效数字)

(3)滑块最大速度的大小v＝____________(用h、x、μ和重力加速度g表示．)

Answer

(1)见解析图 (2)0.40 (3)

【解析】

试题分析：(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，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；(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，滑块的最大速度vmax满足：，即

考点：滑动摩擦力，匀变速直线运动位移与速度的关系。

【名师点睛】通过描点作图法做出F－G图象，根据图象的形式表示出F－G的正比关系，确定图象斜率的物理含义，利用数学知识求出动摩擦因数μ；再利用运动学公式写出最大速度的表达式。