Question

【題目】為了探究功與速度的關系，同時測量物塊與長直木板間的動摩擦因數。按如圖甲所示原理圖將儀器安裝好，A、B是固定在長直木板上的兩個鐵釘。

（1）將m=1kg的物塊拉到OO'所在的位置。實驗時物塊在橡皮筋的作用下彈出，沿長直木板滑行，物塊始終未滑離木板。橡皮筋對物塊做的功為W，物塊的位移為x。通過改變橡皮筋的條數從而改變做功的多少，分別測量每次物塊的位移，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摩擦因數為______。

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

（3）某次實驗中，用n條橡皮筋將質量為m的物塊彈出，得到的紙帶如圖丙所示，測得紙帶上點跡均勻部分的長度DE=EF=△x，已知所用打點計時器頻率為f，設一條橡皮筋所做的功為W0，則W0與△x的關系式為______。

Answer 1

【答案】0.25 W0=

【解析】

（1）以物塊為研究對象，對彈出的全過程應用能量守恒定律得：W=μmgx

斜率為：k==μmg

代入數據解得：μ=0.25；

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

聯立得到：

（3）物塊勻速運動時有：

由動能定理得：nWn=

解得：