题目内容
8．某研究小组设计了一种“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案，如图所示，A是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽（滑槽末端与桌面相切），B是质量为m的滑块（可视为质点）．第一次实验，如图（a）所示，将滑槽末端与桌面右端M对齐并固定，让滑块从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的P点，测出滑槽最高点距离桌面的高度h、M距离地面的高度H、M与P间的水平距离x1；
第二次实验，如图（b）所示，将滑槽沿桌面向左移动一段距离并固定，让滑块B再次从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的P′点，测出滑槽末端与桌面右端M的距离L、M与P′间的水平距离x2．
（1）在第二次实验中，滑块在滑槽末端时的速度大小为${x}_{2}\sqrt{\frac{g}{2H}}$．（用实验中所测物理量的符号表示，已知重力加速度为g）．
（2）通过上述测量和进一步的计算，可求出滑块与桌面间的动摩擦因数μ，下列能引起实验误差的是BCD
A．h的测量 B．H的测量 C．L的测量 D．x2的测量
（3）若实验中测得h=15cm、H=25cm、x1=30cm、L=10cm、x2=20cm，则滑块与桌面间的动摩擦因数μ=0.5．（结果保留1位有效数字）
分析 （1）由平抛运动的知识求得速度的大小．
（2）凡影响到速度大小的求解的量均会引起实验误差．
（3）先列出μ的表达式，代入数据计算即可
解答 解：（1）滑块在滑槽末端时的速度大小为：v1=$\frac{{x}_{1}}{t}$
${v}_{2}=\frac{{x}_{2}}{t}$
由竖直方向有：$H=\frac{1}{2}g{t}^{2}$
立解得v2=${x}_{2}\sqrt{\frac{g}{2H}}$
${v}_{1}={x}_{1}\sqrt{\frac{g}{2H}}$
（2）第一次测的速度为：${v}_{1}={x}_{1}\sqrt{\frac{g}{2H}}$
物体在水平桌面上运动，由动能定理：$-μmgL=\frac{1}{2}{mv}_{2}^{2}-\frac{1}{2}{mv}_{1}^{2}$
联立解得：μ=$\frac{{x}_{1}^{2}{-x}_{2}^{2}}{4HL}$ 由表达式可知会引起误差的是BCD．
故选：BCD
（3）根据（2）可知摩擦因数为μ=$\frac{{x}_{1}^{2}{-x}_{2}^{2}}{4HL}$
H=25cm=0.25m、x1=30cm=0.30m、L=10cm=0.10m、x2=20cm=0.20m
代入数据解得：μ=$\frac{{x}_{1}^{2}{-x}_{2}^{2}}{4HL}$=$\frac{0．{3}^{2}-0．{2}^{2}}{4×0.25×0.1}$=0.5
故答案为：（1）${x}_{2}\sqrt{\frac{g}{2H}}$；（2）BCD；（3）0.5
点评 该实验有一定的创新性，其实很多复杂的实验其实验原理都是来自我们所学的基本规律，这点要在平时训练中去体会
| A． | 卫星距离地面的高度和其运行的周期 | |
| B． | 月球自转的周期和月球的半径 | |
| C． | 地球表面的重力加速度和地球半径 | |
| D． | 地球公转的周期和日地之间的距离 |
| A． | 感应电动势的大小与线圈的匝数有关 | |
| B． | 穿过线圈的磁通量越大，线圈中产生的感应电动势越大 | |
| C． | 穿过线圈的磁通量变化量越大，线圈中产生的感应电流越大 | |
| D． | 感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同 |
如图所示，正三角形ABC区域内存在垂直纸面的匀强磁场（未画出），磁感应强度为B=$\frac{2\sqrt{3}m{v}_{0}}{3qL}$，△ABC的边长为L，O为BC边的中点．大量质量为m、速度为v0的粒子从O点沿不同的方向垂直于磁场方向射入该磁场区域（不计粒子重力），则从AB边和AC边射出的粒子在磁场中的运动时间可能为（ ）| A． | $\frac{\sqrt{3}πL}{3{v}_{0}}$ | B． | $\frac{\sqrt{3}πL}{6{v}_{0}}$ | C． | $\frac{\sqrt{3}πL}{9{v}_{0}}$ | D． | $\frac{\sqrt{3}πL}{12{v}_{0}}$ |
利用图所示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h，某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案．