(2005?鹽城模擬)為了只用一根彈簧和一把刻度尺測定某滑塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)μ(設(shè)μ為定值),某同學(xué)經(jīng)查閱資料知:一勁度系數(shù)為k的輕彈簧由伸長量為x至恢復(fù)到原長過程中,彈力所做的功為
1
2
kx2,于是他設(shè)計了下述實驗:
第1步:如圖所示,將彈簧的一端固定的豎直墻上,彈簧處于原長時另一端位置A.現(xiàn)使滑塊緊靠彈簧將其壓縮至位置B,松手后滑塊在水平桌面上運動一段距離,到達C位置時停止:
第2步:將滑塊掛在豎直放置的彈簧下,彈簧伸長后保持靜止?fàn)顟B(tài).
回答下列問題:
(1)你認(rèn)為,該同學(xué)應(yīng)該用刻度尺直接測量的物理量是(寫出名稱并用符號表示)
AB間距離x1,BC間距離s,彈簧豎直懸掛時伸長的長度x2
AB間距離x1,BC間距離s,彈簧豎直懸掛時伸長的長度x2

(2)用測得的物理量表示滑塊與水平桌面間動摩擦因數(shù)μ的計算式:μ=
x
2
1
2x2s
x
2
1
2x2s
分析:該題中,利用二力平衡求出彈簧的勁度系數(shù)k,利用了功能關(guān)系來求摩擦系數(shù),即運動過程中克服摩擦力做功消耗彈簧的彈性勢能.
解答:解:(1)該過程中,物體運動克服摩擦力做功,消耗彈性勢能,即彈簧彈力做的正功等于克服摩擦力做功,所以要求彈簧彈力做功的大小,根據(jù)W=
1
2
kx2
,需要測量彈簧的形變量,即原長和壓縮后的長度的差值,即AB之間的距離x1;需要測量彈簧的勁度系數(shù),可以根據(jù)彈簧掛物體時處的平衡狀態(tài)求出勁度系數(shù)k,使用要測量將滑塊掛在豎直放置的彈簧下,彈簧伸長后保持靜止?fàn)顟B(tài)時彈簧的伸長量x2;在整個過程中根據(jù)功能關(guān)系有:
1
2
k
x
2
1
-μmgS=0
  ①,所以要測量物體滑行的距離S.
(2)將滑塊掛在豎直放置的彈簧下時,mg=kx2  ②
①②聯(lián)立得:μ=
k
x
2
1
2mgs
=
x
2
1
2x2s

故答案為:(1)AB間距離x1,BC間距離s,彈簧豎直懸掛時伸長的長度x2(2)
x
2
1
2x2s
點評:該實驗解答的突破口在于明確其實驗原理,本題中要依據(jù)所提供信息,根據(jù)所學(xué)物理規(guī)律,明確該實驗的實驗原理,對于考查學(xué)生綜合利用知識的能力起到很好的作用.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2005?鹽城模擬)如圖所示,四個電阻阻值均為R,電鍵S閉合時,有一質(zhì)量為m,帶電量為q的小球靜止于水平放置的平行板電容器的中點.現(xiàn)打開電鍵S,這個帶電小球便向平行板電容器的一個極板運動,并和此板碰撞,碰撞過程中小球沒有機械能損失,只是碰后小球所帶電量發(fā)生變化,碰后小球帶有和該板同種性質(zhì)的電荷,并恰能運動到另一極板,設(shè)兩極板間距離為d,不計電源內(nèi)阻,求:
(1)電源電動勢E多大?
(2)小球與極板碰撞后所帶的電量為多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2005?鹽城模擬)如圖所示,兩根等長直木棍AB和CD相互平行,斜靠在豎直墻壁上固定不動,一根水泥圓筒從木棍的上部勻速滑下.若保持兩木棍傾角不變,將兩棍間的距離減小后固定不動,仍將水泥圓筒放在兩木棍上部,則水泥圓筒在兩木棍上將( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2005?鹽城模擬)對于分子動理論和物體內(nèi)能理解,下列說法正確的是(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2005?鹽城模擬)如圖所示,質(zhì)量為M的物體內(nèi)有光滑圓形軌道,現(xiàn)有一質(zhì)量為m的小滑塊沿該圓形軌道的豎直面做圓周運動,A、C為圓周的最高點和最低點,B、D與圓心O在同一水平線上.小滑塊運動時,物體M保持靜止,關(guān)于物體M對地面的壓力N和地面對物體的摩擦力,下列說法正確的是( 。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案