【題目】物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數.實驗裝置如圖,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端裝有定滑輪;木板上有一滑塊,其一端與電磁打點計時器的紙帶相連,另一端通過跨過定滑輪的細線與托盤連接.打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz.開始實驗時,在托盤中放入適量砝碼,滑塊開始做勻加速運動,在紙帶上打出一系列小點
(1)上圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是計數點,每相鄰兩計數點間還有4個打點(圖中未標出),計數點間的距離如圖所示.根據圖中數據計算的加速度a=__ (保留三位有效數字).
(2)回答下列兩個問題:
①為測量動摩擦因數,下列物理量中還應測量的有 .(填入所選物理量前的字母)
A.木板的長度l
B.木板的質量m1
C.滑塊的質量m2
D.托盤和砝碼的總質量m3
E.滑塊運動的時間t
②測量①中所選定的物理量時需要的實驗器材是__.
(3)滑塊與木板間的動摩擦因數μ=__ (用被測物理量的字母表示,重力加速度為g).與真實值相比,測量的動摩擦因數__ (填“偏大”或“偏小”).
【答案】 0.495~0.497m/s2 范圍內 CD 天平 偏大
【解析】(1)每相鄰兩計數點間還有4個打點,說明相鄰的計數點時間間隔:,
根據逐差法有:;
(2)要測量動摩擦因數,由可知要求,需要知道摩擦力和壓力的大小,壓力就是滑塊的重力,所以需要知道滑塊的質量,摩擦力要根據鐵塊的運動來求得,滑塊做的是勻加速運動,拉滑塊運動的是托盤和砝碼,所以也要知道托盤和砝碼的質量,故AB錯誤,CD正確.
(3)由(2)可知,動摩擦因數的表達式為:,由牛頓第二定律列方程的過程中,考慮了木塊和木板之間的摩擦,但沒有考慮打點計時器給紙帶的阻力、細線和滑輪間、以及空氣等阻力,因此導致摩擦因數的測量值偏大。
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【題目】帶有光滑豎直桿的斜面固定在水平地面上,放置于斜面上的光滑小球與套在豎直桿上的小滑塊用輕繩連接,開始時輕繩與斜面平行,F給小滑塊施加一豎直向上的拉力,使小滑塊沿桿緩慢上升,整個過程中小球始終未脫離斜面,則有( )
A. 小球對斜面的壓力逐漸減小
B. 輕繩對小球的拉力逐漸減小
C. 豎直桿對小滑塊的彈力先增大后減小
D. 對小滑塊施加的豎直向上的拉力逐漸增大
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【題目】如圖所示,木塊B上表面是水平的,當木塊A置于B上,并與B保持相對靜止,一起沿固定的光滑斜面由靜止開始下滑,在下滑過程中( )
A.A所受的合外力對A不做功 B.B對A的彈力做正功
C.B對A的摩擦力做正功 D.A對B不做功
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【題目】一個輕質彈簧,固定于天花板的O點處,原長為L,如圖所示.一個質量為m的物塊從A點豎直向上拋出(一切阻力不計),以速度v與彈簧在B點相接觸,然后向上壓縮彈簧,到C點時物塊速度為零,在此過程中:( )
A. 由A到C的過程中,物塊的機械能守恒
B. 由A到B的過程中,物塊的機械能不守恒
C. 由B到C的過程中,物塊的機械能守恒
D. 由A到C的過程中,物塊與彈簧系統(tǒng)的機械能守恒
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【題目】一起重機的鋼繩由靜止開始勻加速提起質量為m的重物,當重物的速度為時,起重機的功率達到最大值P,以后起重機保持該功率不變,繼續(xù)提升重物,直到以最大速度勻速上升,物體上升的高度為h,則整個過程中,下列說法正確的是( )
A. 鋼繩的最大拉力為
B. 鋼繩的最大拉力為mg
C. 重物勻加速運動的末速度為
D. 重物勻加速運動的加速度為
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【題目】據報道,一兒童玩耍時不慎從45m高的陽臺上無初速度掉下,在他剛掉下時恰被樓下一社區(qū)管理人員發(fā)現,該人員迅速由靜止沖向兒童下落處的正下方樓底,準備接住兒童.已知管理人員到樓底的距離為18m,為確保能穩(wěn)妥安全接住兒童,管理人員將盡力節(jié)約時間,但又必須保證接住兒童時沒有水平方向的沖擊.不計空氣阻力,將兒童和管理人員都看作質點,設管理人員奔跑過程中只做勻速或勻變速運動,g取10m/s2.
(1)管理人員至少用多大的平均速度跑到樓底?
(2)若管理人員在奔跑過程中做勻加速或勻減速運動的加速度大小相等,且最大速度不超過9m/s,求管理人員奔跑時加速度的大小需滿足什么條件?
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【題目】如圖所示,為一理想變壓器,S為單刀雙擲開關,P為滑動變阻器R的滑片,U1為加在原線圈兩端的電壓,I1為原線圈中的電流,下列判斷正確的是( )
A. 保持U1和P的位置不變,S由a合到b時,I1將增大
B. 保持U1和P的位置不變,S由b合到a時,R消耗的功率減小
C. 保持U1不變,S合在a處,使P上滑,I1將增大
D. 保持P的位置不變,S合在a處,若U1增大,I1將增大
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【題目】我國發(fā)射的神州五號載人宇宙飛船的周期約為90min。如果把它繞地球的運動看作勻速圓周運動,飛船運動和人造地球同步衛(wèi)星的運動相比( )
A. 飛船的軌道半徑大于同步衛(wèi)星的軌道半徑
B. 飛船的運行速度大于同步衛(wèi)星的運行速度
C. 飛船運動的向心加速度大于同步衛(wèi)星運動的向心加速度
D. 飛船運動的角速度小于同步衛(wèi)星運動的角速度
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