物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实验装置如图.一表面粗糙的木板固定在水平桌面上.一端装有定滑轮,木板上有一滑块.其一端与穿过电磁打点计时器的纸带相连.另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接．打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz．开始实验时.在托盘中放入适量砝码.滑块开始做匀加速运动.在纸带上打出一系列的点．图乙给� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

8．物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数，实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与穿过电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接．打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz．开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列的点．图乙给出的是实验中获取的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点A，B，C，D，E，每相邻两计数点间还有4个计时点（图中未标出），测出各计数点到A点之间的距离如图所示．请完成下列小题：

（1）根据图中数据计算．（保留两位有效数字）
①打C点时滑块的速度大小为0.54m/s．
②滑块的加速度a=1.0m/s²．
（2）为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有CD．
A．木板的长度L； B．木板的质量m₁；
C．滑块的质量m₂ D．托盘和砝码的总质量m₃
E．滑块运动的时间t
（3）不计打点计时器与纸带间及细绳与滑轮间的阻力，则滑块与木板间的动摩擦因数μ=$\frac{{m}_{3}g-（{m}_{2}+{m}_{3}）a}{{m}_{2}g}$（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）．

分析（1）利用逐差法△x=aT²可以求出物体的加速度大小，根据匀变速直线运动中某点的瞬时速度等于该过程中的平均速度大小可以求出某点的瞬时速度大小；
（2）根据牛顿第二定律有=ma，由此可知需要测量的物理量．
（3）根据牛顿第二定律的表达式，可以求出摩擦系数的表达式．

解答解：（1）电源频率为50Hz，每相邻两计数点间还有4个计时点，则计数点间的时间间隔：t=0.02×5=0.1s，
AB=3.90cm=0.0390m，AC=8.79cm=0.0879m，AD=14.70cm=0.1470m，AE=21.60cm=0.2160m
C点的瞬时速度等于BD的平均速度为：${v}_{C}=\frac{BD}{2T}=\frac{AD-AB}{2T}=\frac{0.1470-0.039}{2×0.1}$m/s=0.54m/s
由匀变速运动的推论△x=aT²可得加速度为：a=$\frac{CE-AC}{4{T}^{2}}=\frac{0.2160-0.0879-0.0879}{4×0．{1}^{2}}m/{s}^{2}$=1.0m/s²；
（2）以系统为研究对象，由牛顿第二定律得：m₃g-f=（m₂+m₃）a，
滑动摩擦力为：f=m₂gμ，
解得：μ=$\frac{{m}_{3}g-（{m}_{2}+{m}_{3}）a}{{m}_{2}g}$，要测动摩擦因数μ，
需要测出：滑块的质量m₂与托盘和砝码的总质量m₃，
故选：CD；
（3）由（2）可知，动摩擦因数的表达式为：μ=$\frac{{m}_{3}g-（{m}_{2}+{m}_{3}）a}{{m}_{2}g}$
故答案为：（1）①0.54，1.0；（2）CD；（3）$\frac{{m}_{3}g-（{m}_{2}+{m}_{3}）a}{{m}_{2}g}$

点评解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，同时要熟练应用所学基本规律解决实验问题．

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18．

图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t=0时刻的波形图，虚线为t=0.6s时的波形图，波的周期T＞0.6s，则（　　）

	A．	波的周期为2.4s		B．	经过0.4s，P点经过的路程为0.4m
	C．	在t=0.5s时，Q点到达波峰位置		D．	在t=0.9s时，P点沿y轴正方向运动

19．

如图所示，在半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，在磁场区域的上方有一水平放置的感光板MN，从磁场区域最左端Q垂直磁场射入大量的电荷量为q、质量为m、速率为v的粒子，且速率满足v=$\frac{qBR}{m}$，最后都打在了感光板上，不考虑粒子间的相互作用力和粒子的重力，关于这些粒子，下列说法中错误的是（　　）

	A．	这些粒子都带正电
	B．	对着圆心入射的粒子，其射出的方向的反向延长线一定过圆心
	C．	只有对着圆心入射的粒子，射出后才垂直打在感光板MN上
	D．	沿不同方向入射的粒子射出后均可垂直打在感光板MN上

16．