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:

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,待弹簧秤示数稳定后,将读数记作F;

③改变滑块上橡皮泥的质量,重复步骤①②;

实验数据如下表所示:

G/N	1.50	2.00	2.50	3.00	3.50	4.00
F/N	0.59	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并最终停在木板上的D点(未与滑轮碰撞),测量C、D间的距离s。

完成下列作图和填空:

(1) 根据表中数据在给定坐标纸上作出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、s、μ和重力加速度g表示)。

Answer

（1）图像如图；(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

（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vmax满足：vmax2=2μg（s-h），

则．

考点：测量滑块在木板上运动的最大速度

【名师点睛】本题考查了测量滑块在木板上运动的最大速度的实验；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。