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19.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(shù).實驗裝置如圖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,其一端與電磁打點計時器的紙帶相連,另一端通過跨過定滑輪的細(xì)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)圖2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(shù)點,每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點(圖中未標(biāo)出),計數(shù)點間的距離如圖所示.根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算打計數(shù)點3時滑塊的速度是0.240m/s,滑塊的加速度是0.496m/s2 (保留三位有效數(shù)字).
(2)回答下列兩個問題:
①為測量動摩擦因數(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       E.滑塊運動的時間t
②測量選定的物理量時需要的實驗器材是天平.
(3)滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=m3gm2+m3am2a (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(shù)偏大 (填“偏大”或“偏小”).

分析 (1)根據(jù)勻變速直線運動中某點的瞬時速度等于該過程中的平均速度大小可以求出某點的瞬時速度大��;
利用逐差法△x=aT2可以求出物體的加速度大小,
(2)根據(jù)牛頓第二定律有F=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.由于木塊滑動過程中受到空氣阻力,因此會導(dǎo)致測量的動摩擦因數(shù)偏大.

解答 解:(1)根據(jù)勻變速直線運動中某點的瞬時速度等于該過程中的平均速度大小
v3=2.40+2.88×1022×0.1=0.240m/s
由勻變速運動的推論△x=aT2可知:
加速度a=a1+a2+a33=s4+s5+s6s1+s2+s39T2=3.88+3.39+2.882.40+1.89+1.409×012×10-2=0.496m/s2
(2)①以系統(tǒng)為研究對象,由牛頓第二定律得:
m3g-f=(m2+m3)a,
滑動摩擦力:f=m2gμ,
解得:μ=m3gm2+m3am2a,
要測動摩擦因數(shù)μ,
需要測出:滑塊的質(zhì)量m2 與托盤和砝碼的總質(zhì)量m3,故選:CD;
②測量選定的物理量時需要的實驗器材是天平
(3)由(2)可知,動摩擦因數(shù)的表達(dá)式為:μ=m3gm2+m3am2a,
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,
故答案為:(1)0.496m/s2;(2)①CD②天平;(3)m3gm2+m3am2a;偏大;

點評 解決實驗問題首先要掌握該實驗原理,了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項,同時要熟練應(yīng)用所學(xué)基本規(guī)律解決實驗問題.

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

7.利用傳感器和計算機可以研究力的大小變化的情況,實驗時讓某消防隊員從平臺上跳下,自由下落,在t1時刻雙腳觸地,他順勢彎曲雙腿,重心又下降了h. 計算機顯示消防隊員雙腳觸地后重心下降h過程,他 受到地面支持力F隨時間變化的圖象如圖所示.根據(jù)圖象提供的信息,判斷正確的是( �。�
A.在t1至t2時間內(nèi)消防隊員的重心在加速下降
B.在t2至t3時間內(nèi)消防隊員的重心在加速下降
C.在t2至t4時間內(nèi)消防隊員的重心在減速下降
D.t3時刻消防隊員的加速度為零

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

10.在用橡皮筋拉動小車的裝置來探究做功與物體速度變化的關(guān)系的實驗中,將長滑板稍微傾斜的目的是平衡摩檫力,并且實驗時,小車每次都要被拉到同一(不同、同一)位置松手.

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7.直徑0.3mm的細(xì)鉛絲通以1.8A的電流時被熔斷,直徑0.6mm的粗鉛絲通以5A的電流時被熔斷.如果由長度相同的20根細(xì)鉛絲和一根粗鉛絲并聯(lián)組成電路的保險絲,則通過電流為多大時,電路斷開( �。�
A.5AB.30AC.36AD.41A

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14.如圖所示,飛船從軌道1變軌至軌道2.若飛船在兩軌道上都做勻速圓周運動,不考慮質(zhì)量變化,相對于在軌道1上,飛船在軌道2上的( �。�
A.線速度小B.向心加速度大C.運行周期短D.角速度小

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

4.某校研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們很想知道每根長50m、橫截圓面積為400cm2的鋼索能承受的最大拉力.由于直接測量很困難,同學(xué)們?nèi)砹送N材料制成的樣品進行實驗探究.由胡克定律可知,在彈性限度內(nèi),彈簧的彈力F與形變量x成正比,其比例系數(shù)與彈簧的長度、橫截面積及材料有關(guān).因而同學(xué)們猜想,懸索可能也遵循類似的規(guī)律.
經(jīng)過同學(xué)們充分的討論,不斷完善實驗方案,最后實驗取得數(shù)據(jù)如下:
樣 品長 度200N400N600N800N
樣品A1m0.50cm20.02cm0.04cm0.06cm0.08cm
樣品B2m0.50cm20.08cm0.16cm0.24cm0.32cm
樣品C1m1.00cm20.01cm0.02cm0.03cm0.04cm
樣品D3m0.50cm20.18cm0.36cm0.54cm0.72cm
樣品E1m0.25cm20.04cm0.08cm0.12cm0.32cm
分析樣品C的數(shù)據(jù)可知,其所受拉力F(單位N)與伸長量x(單位m)遵循的函數(shù)關(guān)系式是F=2×106x.對比各樣品的實驗數(shù)據(jù)可知,懸索受到的拉力與懸索的伸長量成正比,其比例系數(shù)與懸索長度平方的倒數(shù)成正比、與懸索的橫截面積的大小成正比.
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.關(guān)于分子的動能,下列說法中正確的是( �。�
A.物體運動速度快,物體內(nèi)分子的動能一定大
B.物體的溫度升高,物體內(nèi)每個分子的動能都增大
C.物體的溫度降低,物體內(nèi)大量分子的平均動能一定減少
D.物體內(nèi)分子的平均動能與物體做機械運動的速度無關(guān)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.關(guān)于力的描述中,下列說法正確的是( �。�
A.子彈從槍口射出能打到很遠(yuǎn)的距離,是因為子彈離開槍后受到一個推力的作用
B.甲用力把乙推倒在地而自己不到,說明只是甲對乙有作用,乙對甲沒有力的作用
C.拳擊手一拳擊出,沒有擊中對方,這時只有施力物體,沒有受力物體
D.兩個物體發(fā)生相互作用不一定要相互接觸

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.下列說法正確的是( �。�
A.一同學(xué)看見某人用手推靜止的小車,卻沒有推動,是因為這輛車慣性太大的緣故
B.運動得越快的汽車越不容易停下來,是因為汽車運動得越快,慣性越大
C.把一個物體豎直向上拋出后,能繼續(xù)上升,是因為物體仍受到一個向上的推力
D.放在光滑水平桌面上的兩個物體,受到相同大小的水平推力,加速度大的物體慣性小

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