Question

【題目】為了探究功與速度的關(guān)系，同時(shí)測(cè)量物塊與長(zhǎng)直木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。按如圖甲所示原理圖將儀器安裝好，A、B是固定在長(zhǎng)直木板上的兩個(gè)鐵釘。

（1）將m=1kg的物塊拉到OO'所在的位置。實(shí)驗(yàn)時(shí)物塊在橡皮筋的作用下彈出，沿長(zhǎng)直木板滑行，物塊始終未滑離木板。橡皮筋對(duì)物塊做的功為W，物塊的位移為x。通過改變橡皮筋的條數(shù)從而改變做功的多少，分別測(cè)量每次物塊的位移，并作出W-x圖象如圖乙所示，已知g=8m/s2，則物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為______。

（2）為了平衡摩擦力，需要將木板的左端抬起，設(shè)木板的長(zhǎng)度為l，需要在木板的最左端墊一個(gè)高為______（可用根號(hào)表示）的墊塊。

（3）某次實(shí)驗(yàn)中，用n條橡皮筋將質(zhì)量為m的物塊彈出，得到的紙帶如圖丙所示，測(cè)得紙帶上點(diǎn)跡均勻部分的長(zhǎng)度DE=EF=△x，已知所用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器頻率為f，設(shè)一條橡皮筋所做的功為W0，則W0與△x的關(guān)系式為______。

Answer 1

【答案】0.25 W0=

【解析】

（1）以物塊為研究對(duì)象，對(duì)彈出的全過程應(yīng)用能量守恒定律得：W=μmgx

斜率為：k==μmg

代入數(shù)據(jù)解得：μ=0.25；

（2）對(duì)物體受力分析可知，當(dāng)mgsinθ=μmgcosθ 成立時(shí)，就平衡了摩擦力，又由幾何關(guān)系有：

聯(lián)立得到：

（3）物塊勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)有：

由動(dòng)能定理得：nWn=

解得：