Question

【题目】为了探究功与速度的关系，同时测量物块与长直木板间的动摩擦因数。按如图甲所示原理图将仪器安装好，A、B是固定在长直木板上的两个铁钉。

（1）将m=1kg的物块拉到OO'所在的位置。实验时物块在橡皮筋的作用下弹出，沿长直木板滑行，物块始终未滑离木板。橡皮筋对物块做的功为W，物块的位移为x。通过改变橡皮筋的条数从而改变做功的多少，分别测量每次物块的位移，并作出W-x图象如图乙所示，已知g=8m/s2，则物块与木板间的动摩擦因数为______。

（2）为了平衡摩擦力，需要将木板的左端抬起，设木板的长度为l，需要在木板的最左端垫一个高为______（可用根号表示）的垫块。

（3）某次实验中，用n条橡皮筋将质量为m的物块弹出，得到的纸带如图丙所示，测得纸带上点迹均匀部分的长度DE=EF=△x，已知所用打点计时器频率为f，设一条橡皮筋所做的功为W0，则W0与△x的关系式为______。

Answer 1

【答案】0.25 W0=

【解析】

（1）以物块为研究对象，对弹出的全过程应用能量守恒定律得：W=μmgx

斜率为：k==μmg

代入数据解得：μ=0.25；

（2）对物体受力分析可知，当mgsinθ=μmgcosθ 成立时，就平衡了摩擦力，又由几何关系有：

联立得到：

（3）物块匀速运动时有：

由动能定理得：nWn=

解得：