题目内容
【题目】如图所示,物体P静止于固定的斜面上,P的上表面水平.现把物体Q轻轻地叠放在P上,则( )
A.P会向下滑动
B.Q会受到静摩擦力
C.P所受的合外力增大
D.P与斜面间的静摩擦力增大
【答案】D
【解析】
A.未放Q时,对P受力重力、支持力、静摩擦力,根据平衡条件,有:
N=Mgcosθ
f=Mgsinθ
最大静摩擦力为
fm=μN=μMgcosθ
由于P没有沿斜面下滑,则有:
Mgsinθ≤fm=μMgcosθ
故
μ≥tanθ
由于物体Q轻轻地叠放在P上,相当于增大物体P重力,设Q的质量为m,则整体重力的下滑分力为:(M+m)gsinθ,最大静摩擦力为
fm′=μN′=μ(M+m)gcosθ
由上两式得:
(M+m)gsinθ≤μ(M+m)gcosθ
故P静止不动,故A错误;
B.Q处于静止状态,根据平衡条件得知:Q不受P的摩擦力,否则Q将沿水平方向运动,故B错误。
C.物体P保持静止,合力为零,故C错误;
D.由于物体Q轻轻地叠放在P上,相当于增大物体P重力,根据平衡条件可得:静摩擦力为
f′=(M+m)gsinθ>f
故P与斜面间的静摩擦力增大,故D正确;
【题目】如图所示是某同学设计的“探究加速度a与物体所受合力F及质量m间关系”的实验.图(a)为实验装置简图,A为小车,B为打点计时器,C为装有砂的砂桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力,小车运动加速度a可由纸带求得.
次 数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
小车加速度a/m·s-2 | 1.90 | 1.72 | 1.49 | 1.25 | 1.00 | 0.75 | 0.50 | 0.30 |
小车质量m/kg | 0.25 | 0.29 | 0.33 | 0.40 | 0.50 | 0.71 | 1.00 | 1.67 |
4.00 | 3.50 | 3.00 | 2.5 | 2.00 | 1.40 | 1.00 | 0.60 |
(1)图(b)为某次实验得到的纸带(交流电的频率为50Hz),由图中数据求出小车加速度值为_______m/s2;(结果保留3位有效数字)
(2)保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如表中所示,根据表中数据,为直观反映F不变时a与m的关系,请在坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系并作出图线;(_______)
从图线中得到F不变时小车加速度a与质量m间定量关系是__________;
(3)保持小车质量不变,改变砂和砂桶质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图(d),该图线不通过原点,明显超出偶然误差范围,其主要原因是________;
(4)若实验中将小车换成滑块,将木板水平放置可测出滑块与木板间的动摩擦因数μ.要测出动摩擦因数μ,需要测量的物理量有__________;实验测得的动摩擦因数μ比真实值_______(填“偏大”或“偏小”).