【物理】2019届二轮专题六物理实验考点1　力学实验学案

【物理】2019届二轮专题六物理实验考点1　力学实验学案

考点1　力学实验 考点一　基本仪器的使用 ‎【必记要点】‎ 一、长度测量类仪器 ‎1．游标卡尺的读数 游标尺(mm)‎ 精度 ‎(mm)‎ 测量结果(游标尺上第n个刻线与主尺上的某刻度线对正时)(mm)‎ 刻度 格数 刻度 总长度 每小格与 ‎1毫米差 ‎10‎ ‎9‎ ‎0.1‎ ‎0.1‎ 主尺上读的毫米数＋0.1n ‎20‎ ‎19‎ ‎0.05‎ ‎0.05‎ 主尺上读的毫米数＋0.05n ‎50‎ ‎49‎ ‎0.02‎ ‎0.02‎ 主尺上读的毫米数＋0.02n ‎2.螺旋测微器的读数 测量值＝固定刻度整毫米数＋半毫米数＋可动刻度读数(含估读)×0.01 mm。‎ 二、时间测量类仪器 ‎1．打点计时器 计时器种类 工作电源电压 打点间隔 电磁打点计时器 交流50 Hz,4 V～6 V ‎0.02 s 电火花计时器 交流50 Hz,220 V ‎0.02 s ‎2.频闪照相机 其作用和处理方法与打点计时器类似，它是用等时间间隔获取图象的信息的方法，将物体在不同时刻的位置记录下来，使用时要明确频闪的时间间隔。‎ ‎[例1]　某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图6－1－1甲和乙所示。该工件的直径为________cm，高度为________mm。‎ 图6－1－1‎ ‎ [解析]　图甲为20分度的游标卡尺，其精度为0.05 mm。主尺读数为12 mm，游标尺上第5条刻线与主尺上的一条刻线对齐，故测量结果为12 mm＋5×0.05 mm＝12.25 mm＝1.225 cm。螺旋测微器的精度为0.01 mm，由图乙知固定刻度读数为6.5 mm，可动刻度读数为“36.0”，由工件的高度为6.5 mm＋36.0×0.01 mm＝6.860 mm。‎ ‎[答案]　1.225　6.860‎ ‎【题组训练】‎ ‎1．某同学测定一金属杆的长度和直径，示数如图6－1－2甲、乙所示，则该金属杆的长度和直径分别为__________cm和________cm。‎ 图6－1－2‎ 解析　用毫米刻度尺测量时，读数应读到mm的下一位，即长度测量值为60.10 cm；题图乙中游标卡尺为五十分度，精确度为0.02 mm，主尺读数为4 mm，游标尺第10条刻度与主尺刻度线对齐，故游标尺读数为6×0.02 mm＝0.12 mm，所以金属杆直径测量值为4.12 mm。‎ 答案　60.10　4.12‎ ‎2．一同学用游标卡尺测一根金属管的深度时，游标卡尺上的游标尺和主尺的相对位置如图6－1－3甲所示，则这根金属管的深度是________cm；该同学又利用螺旋测微器测量一金属板的厚度为5.702 mm，则图乙中可动刻度a、b处的数字分别是________、________。‎ 图6－1－3‎ 解析　图中游标卡尺主尺读数为10 mm,20分度游标尺精确度为0.05 mm，游标尺上第12条刻度线与主尺对齐，故游标尺读数为11×0.05 mm＝0.55 mm，所以金属管深度为10.55 mm＝1.055 cm。螺旋测微器固定刻度部分读数为5.5 mm，可动刻度最小分度值为0.01 mm，可动刻度部分读数应为20.2×0.01，因此a处数字应为20，b处数字为25。‎ 答案　1.055　20　25‎ 规律总结 游标卡尺、螺旋测微器的读数方法 ‎1．游标卡尺的读数方法：由主尺读出整毫米数l0，从游标卡尺上读出与主尺上某一刻度对齐的格数n，则测量值(mm)＝(l0＋n×精确度)mm。注意：①游标卡尺的精确度一般为游标卡尺上总刻数的倒数。②游标卡尺不需要估读。‎ ‎2．螺旋测微器的读数方法：测量值(mm)＝固定刻度指示的毫米数(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度上与固定刻度基线所对的刻度值(注意刻度值要估读一位)×0.01 mm。‎ 考点二　实验原理的理解与应用 ‎[例2]　(2018·贵阳模拟)某课外兴趣小组做“探究加速度与物体受力的关系”的实验，装置如图6－1－4甲所示。图中A为小车，质量为m1，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B，它们置于一端带有定滑轮的足够长的木板上，重物P的质量为m2，C为弹簧测力计，实验时改变P的质量，读出测力计不同读数F，不计绳与滑轮之间的摩擦，已知重力加速度为g。‎ 图6－1－4‎ ‎(1)下列说法正确的是________。‎ A．一端带有定滑轮的长木板必须保持水平 B．实验时应先接通电源后释放小车 C．实验中m2应远小于m1‎ D．实验中弹簧测力计的读数始终为 ‎(2)实验中得到的一条纸带如图乙所示，纸带上标出了所选的四个计数点之间的距离，相邻计数点间还有四个点没有画出。由此可求得小车的加速度的大小是________ m/s2。(交流电的频率为50 Hz，结果保留两位有效数字)‎ ‎(3)实验过程中，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a－F图象，可能是下列哪个图象________。‎ ‎[解析]　(1)本实验应适当地将长木板垫高以平衡摩擦力，A错误；打点计时器的正确使用方法是应先接通电源再释放小车，B正确；由于通过弹簧测力计能读出小车所受的牵引力，因此不需要满足重物的质量远小于小车的质量，C错误；由于重物向下加速运动，因此重物的质量m2g＞2F，因此弹簧测力计的读数应小于，D错误。‎ ‎(2)根据逐差法Δx＝aT2，可知a＝，则a＝ m/s2＝0.5 m/s2。‎ ‎(3)某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，可知拉力大于零且较小时，加速度仍然为零，C正确。‎ ‎[答案]　(1)B　(2)0.50；(0.49也对)　(3)C ‎[例3]　(2018·武汉调研)利用气垫导轨验证动能定理，实验装置示意图如图所示：‎ 图6－1－5‎ 实验主要步骤如下：‎ ‎①在水平桌面上放置气垫导轨，将它调至水平；‎ ‎②用游标卡尺测量遮光条的宽度d；‎ ‎③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离L；‎ ‎④将滑块至光电门1左侧某处，待托盘静止不动时，释放滑块，从固定在滑块上的拉力传感器读出细线拉力的大小F，从数字计时器读出遮光条通过光电门1的时间Δt1，通过光电门2的时间Δt2；‎ ‎⑤用天平称出滑块、遮光条和拉力传感器的总质量M。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)以滑块(包含遮光条和拉力传感器)为研究对象，在实验误差允许的范围内，若满足关系式________________________(用测量量的字母表示)，则可认为验证了动能定理。‎ ‎(2)关于本实验，某同学提出如下观点，其中正确的是______。‎ A．理论上，遮光条的宽度越窄，遮光条通过光电门的平均速度越接近瞬时速度 B．牵引滑块的细绳应与导轨平行 C．需要考虑托盘和砝码受到的空气阻力对实验结果产生的影响 D．托盘和砝码的总质量m必须远小于滑块、遮光条和拉力传感器的总质量M ‎(3)不计空气阻力，已知重力加速度g和实验测得的物理量，根据“mg－F＝ma”，可以计算托盘和砝码的总质量m。若不考虑遮光条宽度的影响，计算出托盘和砝码的总质量为m1；若考虑遮光条宽度的影响，计算出托盘和砝码的总质量为m2，则m1________m2(选填“大于”、“等于”、“小于”)。‎ ‎[解析]　(1)拉力做功为FL，动能变化量为M2－M2‎ ‎，若在实验误差范围内满足FL＝M2－M2，则可认为验证了动能定理。‎ ‎(2)由v1＝知，光电门测速实质是测量的平均速度，理论上，d越小，测得的平均速度就越接近瞬时速度，选项A正确；如果细绳与导轨不平行，合外力做功就为FLcos θ，而滑块运运过程中，角度θ在变化，无法测量，故选项B正确；滑块所受合外力为F，是空气阻力、拉力和其他阻力的合力，不需要再考虑空气阻力，选项C错误；m≤M的目的是拉力F近似等于mg，本实验不需要这个条件，选项D错误。‎ ‎(3)若考虑遮光条宽度的影响，测出的速度为遮光条通过光电门时的平均速度，即通过光电门中间时刻的速度，小于中间位移的速度，测量出的加速度较小，由mg－F＝ma可得，m＝，即考虑遮光条宽度的影响，计算出的砝码和托盘的总质量较小，所以m1大于m2。‎ ‎[答案]　(1)FL＝M2－M2　(2)AB ‎(3)大于 名师点拨 解答力学实验应注意的问题 ‎(1)文字表述类填空题：文字表述应精练准确，用物理书面用语，切记不可用生活用语，如“平衡摩擦力太狠了”，“平衡摩擦力过了”等等。‎ ‎(2)数据类填空题：数据要准确，小数点后位数或有效数字位数符合要求，需用科学记数法的用科学记数法。‎ ‎(3)表达式类填空题：公式书写要规范，要符合物理规律。切记不可以乱写公式。表达式后不要带单位，因为表达式中的字母符号都带有单位。‎ ‎【题组训练】‎ ‎1．某小组为了验证力的平行四边形定则，设计了如图6－1－6甲所示的实验：在一个半圆形刻度盘上安装两个可以沿盘边缘移动的拉力传感器A，B，两传感器的挂钩分别系着轻绳，轻绳的另一端系在一起，形成结点O，并使结点O位于半圆形刻度盘的圆心。在O点挂上重G＝2.00 N的钩码，记录两传感器A、B示数F1、F2及轻绳与竖直方向的夹角θ1、θ2，用力的图示法即可验证力的平行四边形定则。‎ 图6－1－6‎ ‎(1)当F1＝1.00 N、F2＝1.50 N，θ1＝45°、θ2＝30°时，请在图乙中用力的图示法作图，画出两绳拉力的合力F，并求出合力F＝________N。(结果保留三位有效数字)‎ ‎(2)该组同学在实验中，将传感器A固定在某位置后，再将传感器B从竖直位置的P点缓慢顺时针旋转，得到了一系列B传感器的示数F2和对应的角度θ2，作出了如图丙所示的F2－θ2图象，由图丙可知A传感器所处位置的角度θ1＝________。‎ 解析　(1)F1，F2的图示及力的合成图如图所示，根据比例关系有＝，‎ 则F＝2.00 N。‎ ‎(2)根据丙图可知，‎ 当θ2＝时，F2＝2.0 N，‎ F1，F2的合力仍为重力G＝2 N，根据平衡条件则有F1cos θ1＋F2cos 60°＝G，‎ F1sin θ1＝F2sin 60°，‎ 解得F1＝2 N，θ1＝60°。‎ 答案　(1)作图见解析　2.00　(2)60°‎ ‎2．(2018·潍坊模拟)利用如图6－1－7甲所示的装置验证机械能守恒定律：水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上端固定有轻质定滑轮，A处固定一光电门。带遮光片的滑块质量为M，置于导轨上的B处，通过轻绳跨过定滑轮与质量为m的小球相连，使轻绳伸直，小球与滑块由静止释放，滑块向上运动，重力加速度为g。‎ ‎(1)用游标卡尺测量遮光片的宽度d，结果如图乙所示，由此读出d ‎＝________mm。‎ 图6－1－7‎ ‎(2)某次实验测得导轨倾角为θ，B到光电门的距离为x，遮光片经过光电门时的挡光时间为t，滑块从B到A过程中m和M组成系统的动能增量为ΔEk＝________，系统的重力势能减少量为ΔEp＝________，在误差允许的范围内，若ΔEk＝ΔEp，则可认为系统的机械能守恒。(用题目中字母表示ΔEk和ΔEp)‎ 解析　(1)由游标卡尺的读数规则可知，d＝3 mm＋17×0.05 mm＝3.85 mm。‎ ‎(2)由于挡光时间极短，因此滑块通过光电门的速度应等于挡光时间内的平均速度，则v＝，因此动能的增加量为ΔEk＝(M＋m)v2＝，系统重力势能的减少量为ΔEp＝mgx－Mgxsin θ。‎ 答案　(1)3.85　(2)；(m－Msin θ)gx 考点三　用图象法处理实验数据 ‎[例4]　现要通过实验验证机械能守恒定律。实验装置如图6－1－8所示：水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m 的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上的B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t。用d表示A点到导轨底端C点的距离，h表示A与C的高度差，b表示遮光片的宽度，s表示A、B两点间的距离，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度。用g表示重力加速度，完成下列填空和作图：‎ 图6－1－8‎ ‎(1)若将滑块自A点由静止释放，则在滑块从A运动至B的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为______，动能的增加量可表示为______。若在运动过程中机械能守恒，与s的关系式为＝________。‎ ‎(2)多次改变光电门的位置，每次均令滑块自同一点(A点)下滑，测量相应的s与t值，结果如下表所示：‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ s(m)‎ ‎0.600‎ ‎0.800‎ ‎1.000‎ ‎1.200‎ ‎1.400‎ t(ms)‎ ‎8.22‎ ‎7.17‎ ‎6.44‎ ‎5.85‎ ‎5.43‎ ‎1/t2(104 s－2)‎ ‎1.48‎ ‎1.95‎ ‎2.41‎ ‎2.92‎ ‎3.39‎ 以s为横坐标，为纵坐标，在如图6－1－9位置的坐标纸中描出第1和第5个数据点；根据5个数据点作直线，求得该直线的斜率k＝________×104 m－1·s－2。(保留3位有效数字)‎ 图6－1－9‎ 由测得的h、d、b、M和m数值可以计算出－s直线的斜率k0，将k和k0进行比较，若其差值在实际允许的范围内，则可认为此实验验证了机械能守恒定律。‎ ‎[解析]　(1)当滑块运动到B点时下降高度设为h′，此时砝码上升的高度为s，由几何关系可知h′＝，故系统减少的重力势能为 ΔEp＝Mgh′－mgs＝gs 由于系统从静止开始运动，运动至B点时的速度vB＝ 故动能的增加量ΔEk＝(M＋m)v＝ 由ΔEp＝ΔEk可解得 ＝s。‎ ‎(2)描点及作直线见图。‎ 在图中直线上取相距较远的两点，读出两点坐标，由k＝可得k＝2.36×104 m－1s－2。‎ ‎[答案]　(1)　　 ‎(2)图见解析　(3)2.36(2.30～2.60均可)‎ 规律总结 用图象法处理实验数据的六个要求 图象法是物理实验中广泛应用的处理实验数据的方法，以下为作图的规则：‎ ‎(1)作图一定要用坐标纸，坐标纸的大小要根据有效数字的位数和结果的需要来定；‎ ‎(2)要标明轴名、单位，在轴上每隔一定的间距按有效数字的位数标明数值；‎ ‎(3)图上的连线不一定通过所有的数据点，应尽量使数据点合理地分布在线的两侧，且线要细；‎ ‎(4)作图时常通过选取适当的坐标轴使图线线性化，即“变曲为直”。‎ ‎(5)注意区别横、纵坐标轴的物理意义、标度及单位。‎ ‎(6)明确图象的斜率、截距的物理意义。‎ ‎【题组训练】‎ 利用如图6－1－10甲所示装置做“探究弹力和弹簧伸长的关系的实验”。所用的钩码每只的质量为30 g。实验中，先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将4个钩码逐个加挂在弹簧下端，每次挂完钩码待弹簧稳定后依次测出相应的弹簧总长度，并将数据填在下表中。弹力始终未超过弹性限度，取g＝10 m/s2，试完成下列问题：‎ 记录数据组 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ 钩码总质量(g)‎ ‎0‎ ‎30‎ ‎60‎ ‎90‎ ‎120‎ 弹簧总长(cm)‎ ‎6.00‎ ‎7.11‎ ‎8.20‎ ‎9.31‎ ‎10.40‎ 图6－1－10‎ ‎(1)请在如图乙所示坐标系中作出弹簧弹力大小F跟弹簧总长度x之间的函数关系的图象。‎ ‎(2)由图象乙求得该弹簧的劲度系数k＝________N/m。(保留两位有效数字)‎ ‎(3)某同学直接利用表中的实验数据，作出了如图丙所示的钩码质量m跟弹簧总长度x之间的函数关系的图象，那么该图象斜率所表示的物理意义是________________________________________________________________________。‎ 解析　(1)弹簧受的拉力为钩码的重力，每次实验弹簧所受到的拉力F如下表所示：‎ 记录数据组 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ 钩码总质量(g)‎ ‎0‎ ‎30‎ ‎60‎ ‎90‎ ‎120‎ 弹簧所受的拉力F/N ‎0.0‎ ‎0.3‎ ‎0.6‎ ‎0.9‎ ‎1.2‎ 弹力大小F跟弹簧总长度x之间的函数关系图象见答案。‎ ‎(2)根据图象的物理意义可知，弹簧的劲度系数k等于F－x关系图象的斜率，为求直线的斜率，可在直线上取两个距离较远的点，如(8.0,0.56)和(10.0,1.12)，故k＝＝ N/cm＝0.28 N/cm＝28 N/cm。‎ ‎(3)根据胡克定律有mg＝kx，所以该图象斜率的物理意义是：弹簧劲度系数k与当地重力加速度g的比值。‎ 答案　(1)如图所示 ‎(2)28　(3)弹簧劲度系数k与当地重力加速度g的比值 考点四　力学创新实验设计 ‎【必记要点】‎ ‎[例5]　(2018·石家庄模拟)某同学用如图6－1－11甲所示的装置来验证动量守恒定律，该装置由水平长木板及固定在长木板一端的硬币发射器组成，硬币发射器包括支架、弹片及弹片释放装置。释放弹片可将硬币以某一初速度弹出。已知一元硬币和五角硬币与长木板间动摩擦因数相同。主要实验步骤如下：‎ ‎①将一元硬币置于发射槽口，释放弹片将硬币发射出去，硬币沿着长木板中心线运动，在长木板中心线的适当位置取一点O ‎，测出硬币停止滑动时硬币右侧到O点的距离。再从同一位置释放弹片将硬币发射出去，重复多次，取该距离的平均值记为x1，如图乙所示；②将五角硬币放在长木板上，使其左侧位于O点，并使其直径与中心线重合。按步骤①从同一位置释放弹片，重新弹射一元硬币，使两硬币对心正碰，重复多次，分别测出两硬币碰后停止滑行时与O点距离的平均值x2和x3，如图丙所示。‎ 图6－1－11‎ ‎(1)为完成该实验，除长木板，硬币发射器，一元及五角硬币，刻度尺外，还需要的器材有________________。‎ ‎(2)实验中还需测量的物理量有________________，验证动量守恒定律的表达式为________________(用测量物理量对应的字母表示)。‎ ‎[解析]　(1)动量为质量与速度的乘积，因此本实验需要测量硬币的质量，即还需要的实验器材为天平。‎ ‎(2)在验证动量守恒定律时，需要测量一元硬币的质量m1以及五角硬币的质量m2；由牛顿第二定律可知两枚硬币的加速度均为a＝μg，由运动学公式v2＝2ax可得，碰前一元硬币的速度为v1＝，碰后一元硬币和五角硬币的速度分别为v2＝、v3＝，若满足m1v1＝m1v2＋m2v3，即m1＝m1＋m2，即可验证动量守恒定律。‎ ‎[答案]　(1)天平　(2)一元硬币与五角硬币的质量m1、m2 m1＝m1＋m2 ‎【题组训练】‎ ‎1．(2018·烟台模拟)为了测量木块与木板间的动摩擦因数μ，某小组使用DIS位移传感器设计了如图6－1－12甲所示实验装置，让木块从倾斜木板上一点A由静止释放，位移传感器可以测出木块到传感器的距离。位移传感器连接计算机，描绘出滑块相对传感器的位移x随时间t的变化规律如图乙所示。‎ 图6－1－12‎ ‎(1)根据上述图线，计算0.4 s时木块的速度v＝________ m/s，木块加速度a＝________ m/s2(结果均保留两位有效数字)。‎ ‎(2)为了测定动摩擦因数μ，还需要测量的量是________(已知当地的重力加速度g)；得出μ表达式是μ＝________。‎ 解析　(1)根据某段时间内的平均速度等于这段时间内中点时刻的瞬时速度，得0.4 s末的速度为：‎ v＝ m/s＝0.40 m/s，‎ ‎0．2 s末的速度为：‎ v′＝ m/s＝0.2 m/s 则木块的加速度为：‎ a＝＝ m/s2＝1.0 m/s2。‎ ‎(2)选取木块为研究的对象，木块沿斜面方向受力：ma＝mgsin θ－μmgcos θ得：μ＝，所以要测定动摩擦因数，还需要测出斜面的倾角θ。‎ 答案　(1)0.40　1.0　(2)斜面倾角θ(或A点的高度h、底边长度d、斜面长度L等) ‎2．(2018·安阳二模)如图6－1－13甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置。他在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放。‎ 图6－1－13‎ ‎(1)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度为d，如图乙所示，则d＝________mm。‎ ‎(2)实验时，将滑块从A位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t，若要得到滑块的加速度，还需要测量的物理量是______________________________。‎ ‎(3)改变钩码质量，读出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t。该同学已经将实验中的数据描入了图丙所示F－坐标系中，请你用一光滑的曲线将各点连接起来。‎ ‎(4)若图丙中所作的F－图象的斜率为k，设AB间的距离为L，当遮光条的宽度为d时，则滑块和遮光条的总质量为M＝________。‎ 解析　(1)由图知第5条刻度线与主尺对齐，d＝2 mm＋5×0.05 mm＝2.25 mm。‎ ‎(2)实验时，将滑块从A位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t，滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度。根据运动学公式得若要得到滑块的加速度，还需要测量的物理量是遮光条到光电门的距离L。‎ ‎(3)如图所示 ‎(4)由题意可知，该实验中保持小车质量M不变，因此有：‎ v2＝2aL，v＝，a＝ 可得：＝2··L，‎ 解得：M＝＝。‎ 答案　(1)2.25　(2)遮光条到光电让的距离L　(3)见解析图　(4) 规范答题与满分指导 力学实验创新问题 ‎【典例】　(10分)某实验小组利用弹簧秤和刻度尺，测量滑块在木板上运动的最大速度。‎ 实验步骤：‎ ‎①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力，记作G；‎ ‎②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上，通过水平细绳和固定弹簧秤相连，如图6－1－14所示。在A端向右拉动木板，待弹簧秤示数稳定后，将读数记作F；‎ 图6－1－14‎ ‎③改变滑块上橡皮泥的质量，重复步骤①②；‎ 实验数据如下表所示： ‎ G/N ‎1.50‎ ‎2.00‎ ‎2.50‎ ‎3.00‎ ‎3.50‎ ‎4.00‎ F/N ‎0.59‎ ‎0.83‎ ‎0.99‎ ‎1.22‎ ‎1.37‎ ‎1.61‎ ‎④如图甲6－1－15所示，将木板固定在水平桌面上，滑块置于木板上左端C处，细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物P连接，保持滑块静止，测量重物P离地面的高度h；‎ 图6－1－15‎ ‎⑤滑块由静止释放后开始运动并最终停在木板上的D点(未与滑轮碰撞)，测量C、D间的距离s。‎ 完成下列作图和填空：‎ ‎(1)根据表中数据在给定坐标纸上作出F－G图线。‎ ‎(2)由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数μ＝________(保留两位有效数字)。‎ ‎(3)滑块最大速度的大小v＝________(用h、s、μ和重力加速度g表示)。‎ 分析解答 满分指导 ‎(1)由题给数据，在坐标系中进行描点，然后连线得到下图所示的图线(连线时，让直线通过尽可能多的点，有误差的点要分布在直线的两侧)。‎ ‎(2)因弹簧秤示数稳定后滑块静止，由题意知此时滑动摩擦力f＝F，又因滑块与板间压力N＝G，故由f＝μN得F＝μG，即F－G图线的斜率即为μ，由图线可得μ＝k＝0.40。‎ ‎(3)设最大速度为v，从P下降h高度到滑块运动到D点的过程中由动能定理得0－mv2＝－μmg·(s－h)，故有v＝ 。‎ ‎[答案]　(1)见解析 ‎(2)0.40(0.38、0.39、0.41、0.42均正确)‎ ‎(3) ‎(1)第1问3分，描点可以用“·”或“×”表示，只要符合要求，同样给分。若描出的点不清晰，画出的线粗且模糊，或将线画成了折线，不给分。‎ 答题规则：对于作图题，首先要建立坐标系，明确各坐标轴的意义和单位，画出坐标轴的刻度，要注意坐标选择要恰当，使图象尽可能占满坐标纸，不要让图象偏向坐标纸的一侧或一个角落。本题中由于给出了坐标轴符号和刻度，所以画图应注意下面的内容：确定物理量之间是线性还是非线性，描点要准确、画线要细，有误差的点要分布在直线的两侧等。‎ ‎(2)第(2)问3分，结果在0.38～0.42之间均给分，若结果不是两位有效数字，不给分。‎ 答题规则：对于填空题中答案有效数字的要求，一要符合仪器的测量精度，二要符合题目的要求。填空题的得分只依据结果，而不依据计算过程，所以要求做题时要注意计算的准确性。‎ ‎(3)第3问4分，表示式须用h、s、μ、g表示，用其他物理量符号表示，不给分。‎ 答题规则 ‎：对于结果表达式的书写，要画成最简形式，且符合平时物理表达习惯，且满足物理相应的规律。‎