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如图所示，有同学做实验时不慎将圆柱形试管塞卡于试管底部，该试管塞中轴穿孔．为了拿出试管塞而不损坏试管，该同学紧握试管让其倒立由静止开始沿竖直向下做匀加速运动，t=0.20s后立即停止，此时试管下降H=0.80m，试管塞将恰好能从试管口滑出，已知试管总长l=21.0cm，底部球冠的高度h=1.0cm，试管塞的长度为d=2.0cm，设试管塞相对试管壁滑动时受到的摩擦力恒定，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s²．
求：（1）试管塞从静止开始到离开试管口的总位移
（2）试管塞受到的滑动摩擦力与其重力的比值．

解：（1）试管塞开始与试管一起运动了位移：x₁=H=0.8m
试管停止运动之后又独立运动了位移：x₂=l-h=（0.21-0.01）m=0.20m．
所以试管塞从静止开始到离开试管口的总位移：x=x₁+x₂=（0.80+0.20）m=1.0m；
（2）设试管刚停止运动时，试管塞的速度为v，
由 $\text{[math]}$
解得v=8m/s
在试管中做匀减速运动中，由动能定理可得：
$\text{[math]}$
解得：F_f=17mg
故滑动摩擦力与重力的比值为17．
答：
（1）试管塞从静止开始到离开试管口的总位移为1.0m；
（2）试管塞受到的滑动摩擦力与其重力的比值为17．
分析：（1）试管塞先与试管一起运动了位移H，试管停止运动后又运动了位移l-h，两段相加求出总位移．
（2）试管停止运动后，试管塞做匀减速运动，由题得知，它滑到管口时速度恰好为零．由平均速度公式求出试管停止运动前的速度，根据动能定理求出试管塞受到的滑动摩擦力，得出滑动摩擦力与重力的比值．
点评：本题第1问根据几何关系求解总位移，比较简单．第2问也可以根据牛顿第二定律和运动学公式结合求解．

练习册系列答案

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（2）探究小车加速度与外力、质量关系的实验装置如图（乙）所示．把带有滑轮的长木板左端垫高，在没有牵引的情况下让小车拖着纸带以一定的初速度沿木板运动，打点计时器在纸带打出一行小点，如果

点迹分布均匀

，就说明摩擦力和小车重力沿木板向下的分力平衡．
（3）某同学在做验证机械能守恒定律的实验中，使用50Hz交变电流作电源，在打出的纸带上选择5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间还有4个点没有画出，他测量了C点到A点、和E点到C点的距离，如图（丙）所示．则纸带上C点的速度v_C=

1.9

m/s，重物的加速度为

9.6

m/s²．（结果保留两位有效数字）
Ⅱ、用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻，提供的器材如图所示
（1）用实线代表导线把图（甲）所示的实物连接成测量电路．（两节干电池串联作为电源，图中有部分线路已连接好）

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2.97

v，内电阻r=

0.72

Ω．（结果保留小数点后两位数字）

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（3）某同学在做验证机械能守恒定律的实验中，使用50Hz交变电流作电源，在打出的纸带上选择5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间还有4个点没有画出，他测量了C点到A点、和E点到C点的距离，如图（丙）所示．则纸带上C点的速度v_C=______m/s，重物的加速度为______m/s²．（结果保留两位有效数字）
Ⅱ、用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻，提供的器材如图所示
（1）用实线代表导线把图（甲）所示的实物连接成测量电路．（两节干电池串联作为电源，图中有部分线路已连接好）

（2）图（乙）中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，按照这些实验值作出U-I图线，由此图线求得的电源电动势E=______v，内电阻r=______Ω．（结果保留小数点后两位数字）

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