為了測(cè)定滑塊與水平桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖的實(shí)驗(yàn)裝置，其中圓弧形滑槽末端與桌面相切．第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑槽固定于桌面右端，末端與桌子右端M對(duì)齊，滑塊從滑槽頂端由靜止釋放，落在水平面的P點(diǎn)；第二次實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑槽固定于桌面左側(cè)，測(cè)出末端N與桌子右端M的距離為L(zhǎng)，滑塊從滑槽頂端由靜止釋放，落在水平面的Q點(diǎn)，已知重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力

（1）實(shí)驗(yàn)還需要測(cè)出的物理量是（用代號(hào)表示）：
BCD
BCD
．
A．滑槽的高度h；    B．桌子的高度H；    C．O點(diǎn)到P點(diǎn)的距離d1；
D．O點(diǎn)到Q點(diǎn)的距離d2；    E．滑塊的質(zhì)量m．
（2）寫出動(dòng)摩擦因數(shù)μ的表達(dá)式是μ=
d
2
1
-
d
2
2
4HL
d
2
1
-
d
2
2
4HL
．
（3）如果第二次實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑塊沒有滑出桌面，測(cè)得滑行距離為x．則動(dòng)摩擦因數(shù)可表示為μ=
d
2
1
4Hx
d
2
1
4Hx
．
分析：（1）滑塊離開桌面受做平拋運(yùn)動(dòng)，要求出滑塊滑下軌道時(shí)的速度，應(yīng)測(cè)出桌面的高度，O與P間、O與Q間的距離；
（2）由平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)求出滑塊離開軌道及離開桌面的速度，由動(dòng)能定理可以求出動(dòng)摩擦因素的表達(dá)式；
（3）如果滑塊沒有離開桌面，滑塊在桌面上做勻減速運(yùn)動(dòng)，最后速度變?yōu)榱�，由�?dòng)能定理可以求出動(dòng)摩擦因數(shù)．
解答：解：（1）滑塊離開桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)需要測(cè)出滑塊離開滑槽與離開桌面時(shí)的速度，因此實(shí)驗(yàn)時(shí)需要測(cè)出：桌子的高度H； O點(diǎn)到P點(diǎn)的距離d1；O點(diǎn)到Q點(diǎn)的距離d2；故選BCD．
（2）滑塊離開桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上：H=
1
2
gt2，在水平方向上：d1=v0t，d2=vt，滑塊在桌面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，要克服摩擦力做功，
由動(dòng)能定理得：-μmgL=
1
2
mv2-
1
2
mv02，
解得：μ=
d
2
1
-
d
2
2
4HL
．
（3）如果第二次實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑塊沒有滑出桌面，測(cè)得滑行距離為x，由動(dòng)能定理得：-μmgx=0-
1
2
mv02，
解得：μ=
d
2
1
4Hx

故答案為：（1）BCD；（2）μ=
d
2
1
-
d
2
2
4HL
；（3）μ=
d
2
1
4Hx
點(diǎn)評(píng)：該實(shí)驗(yàn)有一定的創(chuàng)新性，其實(shí)很多復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)其實(shí)驗(yàn)原理都是來自我們所學(xué)的基本規(guī)律，這點(diǎn)要在平時(shí)訓(xùn)練中去體會(huì)；理解實(shí)驗(yàn)原理是正確解題的關(guān)鍵．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）Ⅰ．在“互成角度的兩個(gè)力的合成”實(shí)驗(yàn)中，用兩個(gè)彈簧秤分別鉤住細(xì)繩套，互成角度地拉橡皮條，使它伸長(zhǎng)到某一位置O點(diǎn)，為了確定兩個(gè)分力的大小和方向，這一步操作中必須記錄的是
BD
BD

A．橡皮條固定端的位置           B．描下O點(diǎn)位置和兩條細(xì)繩套的方向
C．橡皮條伸長(zhǎng)后的總長(zhǎng)度         D．兩個(gè)彈簧秤的讀數(shù)
Ⅱ．做實(shí)驗(yàn)時(shí)，根據(jù)測(cè)量結(jié)果在白紙上畫出如圖1所示的圖，其中O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)．圖中的
F
F
是F1和F2的合力的理論值；
F′
F′
是F1和F2的合力的實(shí)際測(cè)量值．
（2）在如圖乙同種材料兩木板通過一小段圓弧連接成一個(gè)斜面和水平面部分，現(xiàn)要測(cè)量正方體小鐵塊A、B和這木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，利用了如下器材和方法：（水平部分足夠長(zhǎng)，重力加速度為g）
Ⅰ．用 20 個(gè)等分刻度的游標(biāo)卡尺測(cè)定小鐵塊A的邊長(zhǎng)d如圖丙，測(cè)得長(zhǎng)度為d=
2.020
2.020
cm．
Ⅱ．光電計(jì)時(shí)器是一種研究物體運(yùn)動(dòng)的常用計(jì)時(shí)器，其結(jié)構(gòu)如圖甲所示，a、b 分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從 a、b 間通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間．從而可以算得物體的速度．

將斜面體置于水平桌面上，斜面頂端 P 懸掛一鉛垂線，Q 為錐尖與桌面的接觸點(diǎn)，1和 2 是固定在斜面上的兩個(gè)光電門（與之連接的電路未畫出），讓小鐵塊A由P點(diǎn)沿斜面滑下，小鐵塊通過光電門 1、2 的時(shí)間分別為△t1、△t2，用米尺測(cè)得 l、2 之間的距離為 L，則小鐵塊下滑過程中的加速度a=
a=
d2(△t12-△t22)
2L△t12△t22
a=
d2(△t12-△t22)
2L△t12△t22
；（用題中字母表示） 再利用米尺測(cè)出
PQ的距離h
PQ的距離h
、
斜面部分長(zhǎng)s
斜面部分長(zhǎng)s
，就可以測(cè)得動(dòng)摩擦因數(shù)μ1．
Ⅲ．若再測(cè)鐵塊B和板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ2時(shí)，光電計(jì)時(shí)器出現(xiàn)故障不能使用，現(xiàn)只利用米尺完成實(shí)驗(yàn)，若已測(cè)得PQ高為h，則只需要再測(cè)
滑塊自開始到停下的水平位移L
滑塊自開始到停下的水平位移L
．（要求只能再測(cè)一個(gè)物理量）
測(cè)得的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=
??
h
x
?????????
??
h
x
?????????
（用已知量和測(cè)定的物理量所對(duì)應(yīng)的字母表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2）某學(xué)校的學(xué)生為了測(cè)定物塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，想出了很多方法．
①其中甲同學(xué)采用了如圖4所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，他使物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上．實(shí)驗(yàn)中甲同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了物塊的運(yùn)動(dòng)，圖5為他截取的一段紙帶，記錄了物塊做勻減速運(yùn)動(dòng)過程的信息，1、2、3、4、5是他選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz．
根據(jù)紙帶可求出物塊做減速運(yùn)動(dòng)過程中的加速度大小a=
 
m/s2（保留兩位有效數(shù)字）．
若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?.8m/s2，則物塊與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=
 
（保留兩位有效數(shù)字），該測(cè)量結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值
 
（填“偏大”或“偏小”）．
②乙同學(xué)采用了如圖6所示的另一套裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，使物塊A位于水平桌面的O點(diǎn)時(shí)，重物B剛好接觸地面．將A拉到P點(diǎn)，待B穩(wěn)定后由靜止釋放，A最終滑到Q點(diǎn)．分別測(cè)量OP、OQ的長(zhǎng)度h和s．改變h，重復(fù)以上的操作，分別測(cè)出以下幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．
1 2 3 4 5 6
h/cm 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0
s/cm 9.5 12.5 28.5 39.0 48.0 56.5
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乙同學(xué)在圖7中已標(biāo)出第1、2、3、5、6組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，請(qǐng)你在圖中標(biāo)出第4組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并畫出s-h關(guān)系圖線．
實(shí)驗(yàn)中測(cè)得A、B的質(zhì)量之比mA：mB=4：5，則根據(jù)s-h圖線計(jì)算出物塊A與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=
 
．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2）某學(xué)校的學(xué)生為了測(cè)定物塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，想出了很多方法。

①其中甲同學(xué)采用了如圖4所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，他使物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上。實(shí)驗(yàn)中甲同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了物塊的運(yùn)動(dòng)，圖5為他截取的一段紙帶，記錄了物塊做勻減速運(yùn)動(dòng)過程的信息，1、2、3、4、5是他選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz。

根據(jù)紙帶可求出物塊做減速運(yùn)動(dòng)過程中的加速度大小a=_____m/s2（保留兩位有效數(shù)字）。

若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?chmetcnv w:st="on" tcsc="0" numbertype="1" negative="False" hasspace="False" sourcevalue="9.8" unitname="m" />9.8m/s2，則物塊與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=_____（保留兩位有效數(shù)字），該測(cè)量結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值_____（填“偏大”或“偏小”）。

乙同學(xué)采用了如圖6所示的另一套裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，使物塊A位于水平桌面的O點(diǎn)時(shí)，重物B剛好接觸地面。將A拉到P點(diǎn)，待B穩(wěn)定后由靜止釋放，A最終滑到Q點(diǎn)。分別測(cè)量OP、OQ的長(zhǎng)度h和s。改變h，重復(fù)以上的操作，分別測(cè)出以下幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

1

2

3

4

5

6

h/cm

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

s/cm

9.5

12.5

28.5

39.0

48.0

56.5

　　　　　

乙同學(xué)在圖7中已標(biāo)出第1、2、3、5、6組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，請(qǐng)你在圖中標(biāo)出第4組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并畫出s-h關(guān)系圖線。

實(shí)驗(yàn)中測(cè)得A、B的質(zhì)量之比mA:mB=4:5，則根據(jù)s-h圖線計(jì)算出物塊A與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=___________。

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

 
（2）某學(xué)校的學(xué)生為了測(cè)定物塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，想出了很多方法。

①其中甲同學(xué)采用了如圖4所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，他使物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上。實(shí)驗(yàn)中甲同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了物塊的運(yùn)動(dòng)，圖5為他截取的一段紙帶，記錄了物塊做勻減速運(yùn)動(dòng)過程的信息，1、2、3、4、5是他選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz。

根據(jù)紙帶可求出物塊做減速運(yùn)動(dòng)過程中的加速度大小a=_____m/s2（保留兩位有效數(shù)字）。

若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?.8m/s2，則物塊與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=_____（保留兩位有效數(shù)字），該測(cè)量結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值_____（填“偏大”或“偏小”）。

圖 5

②乙同學(xué)采用了如圖6所示的另一套裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，使物塊A位于水平桌面的O點(diǎn)時(shí)，重物B剛好接觸地面。將A拉到P點(diǎn)，待B穩(wěn)定后由靜止釋放，A最終滑到Q點(diǎn)。分別測(cè)量OP、OQ的長(zhǎng)度h和s。改變h，重復(fù)以上的操作，分別測(cè)出以下幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

1

2

3

4

5

6

h/cm

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

s/cm

9.5

12.5

28.5

39.0

48.0

56.5

          

乙同學(xué)在圖7中已標(biāo)出第1、2、3、5、6組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，請(qǐng)你在圖中標(biāo)出第4組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并畫出s-h關(guān)系圖線。

實(shí)驗(yàn)中測(cè)得A、B的質(zhì)量之比mA:mB=4:5，則根據(jù)s-h圖線計(jì)算出物塊A與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=___________。

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科目：高中物理 來源：2010-2011學(xué)年浙江省溫州中學(xué)高三（上）月考物理試卷（10月份）（解析版） 題型：解答題

（1）Ⅰ．在“互成角度的兩個(gè)力的合成”實(shí)驗(yàn)中，用兩個(gè)彈簧秤分別鉤住細(xì)繩套，互成角度地拉橡皮條，使它伸長(zhǎng)到某一位置O點(diǎn)，為了確定兩個(gè)分力的大小和方向，這一步操作中必須記錄的是______
A．橡皮條固定端的位置           B．描下O點(diǎn)位置和兩條細(xì)繩套的方向
C．橡皮條伸長(zhǎng)后的總長(zhǎng)度         D．兩個(gè)彈簧秤的讀數(shù)
Ⅱ．做實(shí)驗(yàn)時(shí)，根據(jù)測(cè)量結(jié)果在白紙上畫出如圖1所示的圖，其中O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)．圖中的______是F1和F2的合力的理論值；______是F1和F2的合力的實(shí)際測(cè)量值．
（2）在如圖乙同種材料兩木板通過一小段圓弧連接成一個(gè)斜面和水平面部分，現(xiàn)要測(cè)量正方體小鐵塊A、B和這木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，利用了如下器材和方法：（水平部分足夠長(zhǎng)，重力加速度為g）
Ⅰ．用 20 個(gè)等分刻度的游標(biāo)卡尺測(cè)定小鐵塊A的邊長(zhǎng)d如圖丙，測(cè)得長(zhǎng)度為d=______cm．
Ⅱ．光電計(jì)時(shí)器是一種研究物體運(yùn)動(dòng)的常用計(jì)時(shí)器，其結(jié)構(gòu)如圖甲所示，a、b 分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從 a、b 間通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間．從而可以算得物體的速度．

將斜面體置于水平桌面上，斜面頂端 P 懸掛一鉛垂線，Q 為錐尖與桌面的接觸點(diǎn)，1和 2 是固定在斜面上的兩個(gè)光電門（與之連接的電路未畫出），讓小鐵塊A由P點(diǎn)沿斜面滑下，小鐵塊通過光電門 1、2 的時(shí)間分別為△t1、△t2，用米尺測(cè)得 l、2 之間的距離為 L，則小鐵塊下滑過程中的加速度a=______；（用題中字母表示） 再利用米尺測(cè)出______、______，就可以測(cè)得動(dòng)摩擦因數(shù)μ1．
Ⅲ．若再測(cè)鐵塊B和板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ2時(shí)，光電計(jì)時(shí)器出現(xiàn)故障不能使用，現(xiàn)只利用米尺完成實(shí)驗(yàn)，若已測(cè)得PQ高為h，則只需要再測(cè)______．（要求只能再測(cè)一個(gè)物理量）
測(cè)得的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=______（用已知量和測(cè)定的物理量所對(duì)應(yīng)的字母表示）

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