Question

如图，质量为M的滑块A放在气垫导轨B上，C为位移传感器，它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上，经计算机处理后在屏幕上显示滑块A的位移一时间(s- t)图像和速率一时间( v- t)图像．整个装置置于高度可调节的斜面上，斜面的长度为l、高度为h.

(1)现给滑块A一沿气垫导轨向上的初速度，A的v-t图线如题b图所示．从图线可得滑块A下滑时的加速度a =    m/s²（保留一位有效数字），摩擦力对滑块A运动的影响   （选填“A、明显，不可忽略”或“B.不明显，可忽略，’）

(2)此装置还可用来测量重力加速度g.实验时保持斜面的长度为l不变，通过改变h的大小，测出对应的加速度a，然后做出a-h图像(a为纵轴，h为横轴），图像中的图线是一条倾斜的直线，为求出重力加速度g需要从图像中找出＿   ．

A.图线与a轴截距a₀     B.图线与h轴截距b₀

C.图线的斜率k          D.图线与坐标轴所夹面积S

则重力加速度g＝     （用题中和选项中给出的字母表示）．

(3)若实验测得车＝0.6，且将气垫导轨换成长木板，滑块A换成滑块A，若滑块A与长木板间的动摩擦因数恒定，给滑块A一沿滑板向上的初速度，A的s-t图线如题c图．通过图线可求得滑块与长木板间的动摩擦因数=     （结果保留一位有效数字）．

Answer

（1）6；不明显，可忽略．（2）C；kl（3）物块受摩擦力；0.3．

【解析】

试题分析：（1）v-t图象的斜率的绝对值表示加速度大小．

从图象可以看出，滑块上滑和下滑过程中的加速度基本相等，所以摩擦力对滑块的运动影响不明显，可以忽略．根据加速度的定义式可以得出a=△v/△t=6m/s2

（2）根据牛顿第二定律可知，a=gsinθ＝gh/l，则a-h图象的斜率k=g/l，所以为求出重力加速度g需要从图象中找出图象的斜率k，则g=kl。

（3）滑板与滑块间的滑动摩擦力比较大，导致图象成抛物线形．

从图上可以读出，滑块上滑和下滑时发生位移大小约为x=0.84m-0.20m=0.64m

上滑时间约为t1=0.4s，下滑时间约为t2=0.6s，上滑时看做反向匀加速运动，根据动学规律有：，

根据牛顿第二定律有mgsinθ+μmgcosθ=ma1，下滑时，有，根据牛顿第二定律有mgsinθ-μmgcosθ=ma2，联立解得μ=0.3

考点：v-t图象；x-t图象

【名师点睛】本题主要考查了实验中很重要的一个问题：数据的分析和处理。图象法是分析和处理实验数据的一个很重要的方法，近几年考试有增加的趋势，这类问题的实质还是根据物理公式，写出相关量的关系式，再结合图象，就可以找出要求的一些量，要特别注意数图结合。