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(lái)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(cè)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(guò)光電門的時(shí)間為Δt，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(cè)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(cè)出滑塊A上的擋光片通過(guò)光電門的時(shí)間為t，移動(dòng)光電門，測(cè)出多組數(shù)據(jù)(滑塊都能通過(guò)光電門)，并繪出圖像，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)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為________。

Answer 1

【答案】 0.960 cm

【解析】試題分析：（1）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為

（2）由于光電門非常窄，所以通過(guò)光電門的平均速度近似等于瞬時(shí)速度，故通過(guò)光電門的速度為，故根據(jù)動(dòng)能定理可得彈簧對(duì)滑塊所做的功為

（3）每次都有P釋放，則每次彈簧彈性勢(shì)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：