Question

為了只用一根輕彈簧和一把刻度尺測(cè)定某滑塊與水平桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ（設(shè)μ為定值），設(shè)計(jì)了下述實(shí)驗(yàn)：

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(cè)得彈簧壓縮量d與滑塊向右滑行的距離S的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	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(jù)以上數(shù)據(jù)可得出滑塊滑行距離S與彈簧壓縮量d間的關(guān)系應(yīng)是_________。
第二步：為了測(cè)出彈簧的勁度系數(shù)，將滑塊掛在豎直固定的彈簧下端，彈簧伸長(zhǎng)后保持靜止?fàn)顟B(tài)。測(cè)得彈簧伸長(zhǎng)量為△L，滑塊質(zhì)量為m，則彈簧的勁度系數(shù)k=________。用測(cè)得的物理量d，s，△L表示的滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=______（彈簧彈性勢(shì)能E_p=kx²，k為勁度系數(shù)，x為形變量）

Answer 1

S 與d的平方成正比，mg/△L, d²/2△LS

根據(jù)實(shí)驗(yàn)獲取的數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)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(dāng)滑塊吊起時(shí)，所受重力和彈簧彈力平衡，即mg=k△L,可求出k= mg/△L,根據(jù)動(dòng)能定理知道，-μmgs+1\2kd²=0,把k值代入，可求得動(dòng)摩擦因數(shù)μ=d²/2△LS