Question

為了只用一根輕彈簧和一把刻度尺測定某滑塊與水平桌面的動摩擦因數μ（設μ為定值），設計了下述實驗：

第一步：如圖所示，將彈簧的一端固定在豎直墻上，使滑塊緊靠彈簧將其壓縮，松手后滑塊在水平桌面上滑行一段距離后停止；測得彈簧壓縮量d與滑塊向右滑行的距離S的有關數據如下：

實驗次數	1	2	3	4
d/cm	0.50	1.00	2.00	4.00
S/cm	5.02	19.99	80.05	320.10

根據以上數據可得出滑塊滑行距離S與彈簧壓縮量d間的關系應是_________。

第二步：為了測出彈簧的勁度系數，將滑塊掛在豎直固定的彈簧下端，彈簧伸長后保持靜止狀態。測得彈簧伸長量為△L，滑塊質量為m，則彈簧的勁度系數k=________。用測得的物理量d，s，△L表示的滑塊與桌面間的動摩擦因數μ=______（彈簧彈性勢能E_p=kx²，k為勁度系數，x為形變量）

Answer 1

S 與d的平方成正比，mg/△L, d²/2△LS

解析:

根據實驗獲取的數據，可以發現的s跟的d平方之比都接近20,表明S與 d的平方成正比；當滑塊吊起時，所受重力和彈簧彈力平衡，即mg=k△L,可求出k= mg/△L,根據動能定理知道，-μmgs+1\2kd²=0,把k值代入，可求得動摩擦因數μ=d²/2△LS