6.物理小組在一次探究活動(dòng)中測量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù).實(shí)驗(yàn)裝置如圖1,一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(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連,另一端通過定滑輪的細(xì)線與托盤連接.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz.開始實(shí)驗(yàn)時(shí),在托盤中放入適量砝碼,滑塊開始做勻加速運(yùn)動(dòng),在紙帶上打出一系列小點(diǎn).
(1)圖2給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如下圖所示,其中x1=7.09cm、x2=7.71cm、x3=8.31cm、x4=8.90cm、x5=9.50cm、x6=10.11cm.根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a=0.6m/s2(保留二位有效數(shù)字).

(2)為測量動(dòng)摩擦因數(shù),下列物理量中還應(yīng)測量的有CD.(填入所選物理量前的字母)
A.木板的長度l
B.木板的質(zhì)量m1
C.滑塊的質(zhì)量m2               
D.托盤和砝碼的總質(zhì)量m3
(3)滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ$\frac{{m}_{3}g-({m}_{2}+{m}_{3})a}{{m}_{2}g}$(用被測物理量的字母表示,重力加速度為g).

分析 (1)利用逐差法△x=aT2可以求出物體的加速度大小,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度大小可以求出某點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小;
(2)根據(jù)牛頓第二定律有=ma,由此可知需要測量的物理量.
(3)根據(jù)牛頓第二定律的表達(dá)式,可以求出摩擦系數(shù)的表達(dá)式.

解答 解:(1)每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn),說明相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔:T=0.1s,
x1=7.09cm=0.0709m、x2=7.71cm=0.0771m、x3=8.31cm=0.0831m、x4=8.90cm=0.0890m、x5=9.50cm=0.0950m、x6=10.11cm=0.1011m
根據(jù)逐差法有:a=$\frac{{x}_{6}+{x}_{5}+{x}_{4}-{x}_{3}-{x}_{2}-{x}_{1}}{9{T}^{2}}$=$\frac{0.1011+0.0950+0.0890-0.0831-0.0771-0.0709}{9×0.{1}^{2}}$0.6m/s2;
(2)要測量動(dòng)摩擦因數(shù),由f=μFN  可知要求μ,需要知道摩擦力和壓力的大小,壓力就是滑塊的重力,所以需要知道滑塊的質(zhì)量,摩擦力要根據(jù)鐵塊的運(yùn)動(dòng)來求得,滑塊做的是勻加速運(yùn)動(dòng),拉滑塊運(yùn)動(dòng)的是托盤和砝碼,所以也要知道托盤和砝碼的質(zhì)量,故AB錯(cuò)誤,CD正確.
(3)以整個(gè)系統(tǒng)為研究對象,根據(jù)牛頓第二定律有:
m3g-f=(m2+m3)a…①
f=m2gμ…②
聯(lián)立①②解得:μ=$\frac{{m}_{3}g-({m}_{2}+{m}_{3})a}{{m}_{2}g}$.
故答案為:(1)0.496m/s2;(2)CD; (3)$\frac{{m}_{3}g-({m}_{2}+{m}_{3})a}{{m}_{2}g}$.

點(diǎn)評 解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理,了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng),同時(shí)要熟練應(yīng)用所學(xué)基本規(guī)律解決實(shí)驗(yàn)問題.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.如圖甲所示,用一輕質(zhì)繩拴著一質(zhì)量為m的小球,在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)(不計(jì)一切阻力),小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)繩對小球的拉力為T,小球在最高點(diǎn)的速度大小為v,其T--v2圖象如圖乙所示,則( 。
A.輕質(zhì)繩長為$\frac{am}$
B.當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?\frac{a}{m}$
C.當(dāng)v2=c時(shí),輕質(zhì)繩的拉力大小為$\frac{ac}$+a
D.只要v2≥b,小球在最低點(diǎn)和最高點(diǎn)時(shí)繩的拉力差均為6a

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.如圖所示.光滑絕緣無限大水平面上固定一通電長直導(dǎo)線.質(zhì)量為0.02kg的正方形金屬框在該水平面內(nèi)以2m/s、與電流方向成60°角的速度滑出.下列說法中正確的是( 。
A.金屬框中無電流,一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)
B.金屬框最終在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)
C.金屬框最終將靜止在水平面上的某處
D.金屬框中產(chǎn)生的熱量最多為0.04J

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

14.國標(biāo)(GB/T)規(guī)定自來水在15℃時(shí)電阻率應(yīng)大于13Ω•m.某同學(xué)利用圖甲電路測量15℃自來水的電阻率,其中內(nèi)徑均勻的圓柱形玻璃管側(cè)壁連接一細(xì)管,細(xì)管上加有閥門K以控制管內(nèi)自來水的水量,玻璃管兩端接有導(dǎo)電活塞(活塞電阻可忽略),右活塞固定,左活塞可自由移動(dòng).實(shí)驗(yàn)器材還有:電源(電動(dòng)勢約為3V,內(nèi)阻可忽略),電壓表V1(量程為3V,內(nèi)阻很大),電壓表V2(量程為3V,內(nèi)阻很大),定值電阻R1(阻值4kΩ),定值電阻R2(阻值2kΩ),電阻箱R(最大阻值9 999Ω),單刀雙擲開關(guān)S,導(dǎo)線若干,游標(biāo)卡尺,刻度尺.    實(shí)驗(yàn)步驟如下:
A.用游標(biāo)卡尺測量玻璃管的內(nèi)徑d;
B.向玻璃管內(nèi)注滿自來水,并用刻度尺測量水柱長度L;
C.把S撥到1位置,記錄電壓表V1示數(shù);
D.把S撥到2位置,調(diào)整電阻箱阻值,使電壓表V2示數(shù)與電壓表V1示數(shù)相同,記錄電阻箱的阻值R;
E.改變玻璃管內(nèi)水柱長度,重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟C、D,記錄每一次水柱長度L和電阻箱阻值R;           
F.?dāng)嚅_S,整理好器材.
(1)測玻璃管內(nèi)徑d時(shí)游標(biāo)卡尺示數(shù)如圖乙,則d=30.00mm.
(2)玻璃管內(nèi)水柱的電阻Rx的表達(dá)式為Rx=$\frac{{R}_{1}{R}_{2}}{R}$(用R1、R2、R表示).
(3)利用記錄的多組水柱長度L和對應(yīng)的電阻箱阻值R的數(shù)據(jù),繪制出如圖丙所示的R-1/L關(guān)系圖象.自來水的電阻率ρ=14Ω•m(保留兩位有效數(shù)字).本實(shí)驗(yàn)中若電壓表V1內(nèi)阻不是很大,則自來水電阻率測量結(jié)果將偏大(填“偏大”“不變”或“偏小”).

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

1.利用如圖所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.
(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流(填“交流”或“直流”)電源.
(2)實(shí)驗(yàn)部分步驟如下:
A.按圖裝置沿豎直方向固定好打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,把紙帶下端掛上重物,穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.
B.將紙帶下端靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近靜止,先接通電源,再釋放紙帶,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn).
C.如圖2為打出的一條紙帶,用刻度尺測出A,B,C與起始點(diǎn)O之間的距離分別為h1,h2,h3
(3)設(shè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的周期為T,重物質(zhì)量為m,重力加速度為g,則重物下落到B點(diǎn)時(shí)的速度v=$\frac{{h}_{3}-{h}_{1}}{2T}$.研究紙帶從O下落到B過程中增加的動(dòng)能△Ek=$\frac{m({h}_{3}-{h}_{1})^{2}}{8{T}^{2}}$,減少的重力勢能△Ep=mgh2
(4)由于紙帶受到摩擦,實(shí)驗(yàn)測得的△Ek小于(填“大于”或“小于”)△Ep

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

11.為測量木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù),將木反傾斜,木塊以不同的初速度沿木板向上滑到最高點(diǎn)后再返回,用光電門測量木塊來回的速度,用刻度尺測量向上運(yùn)動(dòng)的最大距離,為確定木塊向上運(yùn)動(dòng)的最大高度,讓木塊推動(dòng)輕質(zhì)卡到最高點(diǎn),記錄這個(gè)位置,實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.

(1)本實(shí)驗(yàn)中,下列操作合理的是AC
A.遮光條的寬度應(yīng)盡量小些
B.實(shí)驗(yàn)前將輕質(zhì)卡置于光電門附近
C.為了實(shí)驗(yàn)成功,木塊的傾角必須大于某一值
D.光電門與輕質(zhì)卡最終位置間的距離即為木塊向上運(yùn)動(dòng)的最大距離
(2)用螺旋測微器測量遮光條的寬度,如圖乙所示讀數(shù)為3.700mm.
(3)改變木塊的初速度,測量出它向上運(yùn)動(dòng)的最大距離與木塊來回經(jīng)過光電門時(shí)速度的平方差,結(jié)果如下表所示,試在丙圖坐標(biāo)紙上作出△v2-x的圖象,經(jīng)測量木板傾角的余弦值為0.6,重力加速度取g=9.80m/s2,則木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.010(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
序號l2345
X/cm16.036.050.070.038.0
△v2/m2s-20.040.090.150.190.22
(4)由于輕質(zhì)卡的影響,使得測量的結(jié)果偏大(選填“偏大”或“偏小”).

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.有兩個(gè)電源,一個(gè)發(fā)出的電能為100kW•h,另一個(gè)發(fā)出的電能為500kW•h,能否認(rèn)為前一個(gè)電源的功率大,后一個(gè)電源的功率?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.下列屬于防止靜電危害的是(  )
A.靜電除塵B.油罐車拖鐵路C.靜電噴漆D.靜電復(fù)印機(jī)

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

16.在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,用打點(diǎn)周期為0.02s的計(jì)時(shí)器記錄小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的紙帶如圖所示,在紙帶上選擇0、1、2、3、4、5共6個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出,紙帶旁并排放著帶有最小分度為毫米的刻度尺,零刻度線跟“0”計(jì)數(shù)點(diǎn)對齊.由圖可以讀出三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)1、3、5跟0點(diǎn)的距離d1、d2、d3

(1)讀出距離:d1=1.20cm,d2=5.40 cm,d3=12.00 cm;
(2)計(jì)算小車通過計(jì)數(shù)點(diǎn)“4”的瞬時(shí)速度v4=0.33 m/s;(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(3)小車的加速度大小a=0.60 m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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同步練習(xí)冊答案