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图线；

（2）由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数      （保留2位有效数字）；

（3）滑块最大速度的大小     （用h、s、和重力加速度g表示）；

（4）实验过程中是否需匀速拉动木板？       （填“是”或“否”）。

Answer

（1）如图所示：

（2）

（3）

（4）否

【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，滑块的速度最大，此时滑块的位移为，此后滑块做加速度为的匀减速运动，由公式知：滑块的最大速度满足：，则。

（4）实验过程中是不需匀速拉动木板，因为通过弹簧秤可以读出摩擦力的大小。

考点：探究小车速度随时间变化的规律

名师点睛：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。