Question

【題目】氣墊導(dǎo)軌是研究與運(yùn)動(dòng)有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置，也可以用來研究功能關(guān)系．如圖甲所示，在氣墊導(dǎo)軌的左端固定一輕質(zhì)彈簧，軌道上有一滑塊A緊靠彈簧但不連接，滑塊的質(zhì)量為m．

（1）用游標(biāo)卡尺測出滑塊A上的擋光片的寬度，讀數(shù)如圖乙所示，則寬度d=cm；
（2）利用該裝置研究彈簧對(duì)滑塊做功的大�。荒惩瑢W(xué)打開氣源，調(diào)節(jié)裝置，使滑塊可以靜止懸浮在導(dǎo)軌上，然后用力將滑塊A壓緊到P點(diǎn)，釋放后，滑塊A上的擋光片通過光電門的時(shí)間為△t，則彈簧對(duì)滑塊所做的功為 ． （用題中所給字母表示）
（3）利用該裝置測量滑塊與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)；關(guān)閉氣源，仍將滑塊A由P點(diǎn)釋放，當(dāng)光電門到P點(diǎn)的距離為x時(shí)，測出滑塊A上的擋光片通過光電門的時(shí)間為t，移動(dòng)光電門，測出多組數(shù)據(jù)（滑塊都能通過光電門），并繪出 圖象．如圖丙所示，已知該圖線斜率的絕對(duì)值為k，則滑塊與導(dǎo)軌間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為 ．

Answer 1

【答案】
（1）0.960
（2）
（3）
【解析】解：（1）主尺讀數(shù)為：9mm；游標(biāo)尺分度為0.05mm，第12個(gè)刻度對(duì)齊，故游標(biāo)尺讀數(shù)為：0.05×12mm=0.60mm，故寬度為：d=9+0.60=9.60mm=0.960cm．（2）滑塊通過光電門已經(jīng)是勻速運(yùn)動(dòng)了，其平均速度為： ，瞬時(shí)速度等于平均速度，故瞬時(shí)速度為： ，此時(shí)滑塊動(dòng)能全部由彈簧彈性勢能轉(zhuǎn)化而來，故彈簧做功為： ；（3）每次都有P釋放，則每次彈簧彈性勢能都相同，由能量轉(zhuǎn)化和守恒可得：
①
解得：
②
由于 ，故 ，帶入可得：
動(dòng)摩擦因數(shù)為：
所以答案是：（1）0.960；（2） ；（3）
【考點(diǎn)精析】認(rèn)真審題，首先需要了解功能關(guān)系(當(dāng)只有重力（或彈簧彈力）做功時(shí)，物體的機(jī)械能守恒；重力對(duì)物體做的功等于物體重力勢能的減少:W G =E p1 -E p2；合外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化:W 合 =E k2 -E k1 （動(dòng)能定理）；除了重力（或彈簧彈力）之外的力對(duì)物體所做的功等于物體機(jī)械能的變化:W F =E 2 -E 1)．