( 8 分）某同学设想用如图甲的装置来测量滑块与导轨间的动摩擦因数。在气垫导轨上安装了两光电门l、2，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连。

题文

( 8 分）某同学设想用如图甲的装置来测量滑块与导轨间的动摩擦因数。在气垫导轨上安装了两光电门l、2，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连。



（1）用游标卡尺测光电门遮光条的宽度d，图乙中游标卡尺读数为    cm 。滑块在轨道上做匀变速运动时，先后通过光电门l 、2 所用的时间分别为t₁、t₂，两光电门间的距离为L ，用d 、t₁、t₂ 、L 表示滑块运动的加速度a为    
（2）要使细线中拉力近似等于钩码重力，滑块质量M 与钩码质量m 应满足     关系。
（3）满足（2）后，调整气垫导轨水平，断开气源时，测得滑块在轨道上运动的加速度为a₁；不改变钩码的质量，接通气源，测得滑块在轨道上运动的加速度为a₂，用“a₁、a₂、g来表示滑块与导轨间的动摩擦因数μ为     。

题型：未知 难度：其他题型

答案

⑴1.050；

  ；⑵M远大于m；⑶

。（每空2分）

解析

（1）通过图乙读改写即可，主尺是1cm，游标尺是10×0.05mm=0.50mm=0.050cm，故d=1.050cm；滑块在光电门1时的速度为v₁=

，在光电门2时的速度为v₂=

，故由公式v₂²－v₁²=2aL得，加速度a=

；
（2）将M与m看成一个整体，应用牛顿第二定律可得：mg=(M+m)a，设细线中拉力为T，则再对钩码进行受力分析可得：mg－T=ma，联立以上两个式子解之得T=

，故只有当M>>m时，T≈mg；
（3）断开气源时，mg－mgμ=(M+m)a₁；接通气源时，mg=(M+m)a₂；联立以上两式，解之得摩擦因数μ=

。

考点

据考高分专家说，试题“( 8 分）某同学设想用如图甲的装置来测.....”主要考查你对 [实验：探究弹力与弹簧伸长的关系 ]考点的理解。

实验：探究弹力与弹簧伸长的关系

探究弹力与弹簧伸长的关系：
实验目的：
1、探究弹力与弹簧的伸长量的定量关系。
2、学会利用图象研究两个物理量之间的关系的方法。
实验原理：
1、如图所示，弹簧在下端悬挂钩码时会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与重力大小相等。



2、用刻度尺测出弹簧在不同的钩码拉力下的伸长量x，建立坐标系，以纵坐标表示弹力大小F，以横坐标表示弹簧的伸长量x，在坐标系中描出实验所测得的各组（x，F）对应的点，用平滑的曲线连接起来，根据实验所得的图线，就可探知弹力大小与伸长量间的关系。
实验器材：
轻质弹簧（一根），钩码（一盒），刻度尺，铁架台，重垂线，坐标纸，三角板。
实验步骤：
1、如图所示，将铁架台放于桌面上（固定好），将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上，在挨近弹簧处将刻度尺（最小分度为mm）固定于铁架台上，并用检查刻度尺是否竖直；



2、记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度L₀；
3、在弹簧下端挂上一个钩码，待钩码静止后，记下弹簧下端所对应的刻度L_l；
4、用上面方法，记下弹簧下端挂2个、3个、4个 ……钩码时，弹簧下端所对应的刻度L₂、L₃、L₄……，并将所得数据记录在表格中；
5、用x_n＝L_n－L₀计算出弹簧挂1个、2个、3个……钩码时弹簧的伸长量，并根据当地重力加速度值g，计算出所挂钩码的总重力，这个总重力就等于弹簧弹力的大小，将所得数据填入表格。



数据处理：
1、建立坐标系，标明横轴和纵轴所表示的物理量及单位；
2、标度：标度要适当，让所得到的图线布满整个坐标系；
3、描点：描点时要留下痕迹；
4、连线：让尽可能多的点落在同一直线上，让其余的点落在直线的两侧，误差较大的点舍弃；
5、根据图象做出结论。