题目内容

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.实验装置如图所示.
(1)如果滑块下滑的加速度α已经测出,为了测量滑块与木板之间的动摩擦因数μ,还需要测量的物理量有______.(填入所选物理量前的字母)
A.木板的长度L
B.木板的末端被垫起的高度h
C.木板的质量m1
D.滑块的质量m2
E.滑块运动的时间t
(2)滑块与木板间的动摩擦因数μ=______.(用被测物理量的字母表示,重力加速度为g)

解:(1)根据牛顿第二定律有mgsinθ-μmgcosθ=ma,可知只要求出cosθ和sinθ即可,
根据数学知识可知只要求出木板的长度L和木板的末端被垫起的高度h即可,故AB正确,CD错误.
故选AB.  
(2)根据mgsinθ-μmgcosθ=ma,
解得:μ=
根据数学知识有:sinθ=,cosθ=
所以带入解得:μ=
故答案为:(1)AB
(2)
分析:(1)根据牛顿第二定律有mgsinθ-μmgcosθ=ma,由此可知需要测量的物理量.
(2)根据牛顿第二定律的表达式,可以求出摩擦系数的表达式.
点评:本实验结合牛顿第二定律考查了滑动摩擦因数的测定,解决问题的突破点是数学知识的应用,本题是考查数学知识在物理中应用的典型题目.
练习册系列答案
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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小点

(1)图中给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.根据图中数据计算的加速度
a=
0.496m/s2
0.496m/s2
(保留三位有效数字).
(2)回答下列两个问题:
①为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有
CD
CD
.(填入所选物理量前的字母)
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
②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是
天平
天平

(3)滑块与木板间的动摩擦因数μ=
m3g-(m2+m3)a
m2g
m3g-(m2+m3)a
m2g
(用被测物理量的字母表示,重力加速度为g).与真实值相比,测量的动摩擦因数
偏大
偏大
(填“偏大”或“偏小”).写出支持你的看法的一个论据:
因为纸带和打点计时器之间有摩擦
因为纸带和打点计时器之间有摩擦
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1,一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小点.
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(1)如图2给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图2所示.根据图2中数据计算加速度的计算表达式为:a=
1(3×0.1)2
×10-2m/s2,请填写公式中横线上(1)处式子:
 
(用纸带中数据表示);加速度a的计算结果为a=
 
 (保留三位有效数字).
(2)回答下列两个问题:
①为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有
 
.(填入所选物理量前的字母)
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
②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是
 

(3)滑块与木板间的动摩擦因数μ=
 
 (用被测物理量的字母表示,重力加速度为g).与真实值相比,测量的动摩擦因数
 
 (填“偏大”或“偏小”).写出支持你的看法的一个论据:
 
(1)图1是一个能够显示平抛运动及其特点的演示实验,用小锤敲击弹性金属片,小球A就沿水平方向飞出,做平抛运动;同时小球B被松开,做自由落体运动.图2是该装置一次实验的数码连拍照片,同时显示了A、B球分别做平抛运动和自由落体运动的轨迹.
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①由图2的数码连拍照片分析可知,做平抛运动的A球离开轨道后在竖直方向的分运动是
 

②现在重新设计该实验,如图3所示,光源位于S点,紧靠着光源的前方有一个小球A,光照射A球时在竖直屏幕上形成影子P.现打开数码相机,同时将小球向着垂直于屏幕的方向水平抛出,不计空气阻力,小球的影像P在屏幕上移动情况即被数码相机用连拍功能(每隔相同的时间自动拍摄一次)拍摄下来,如图4所示.则小球的影像P在屏上移动情况应当是图4中的
 
(选填“(c)”或“(d)”).
(2)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5所示,打点计时器固定在斜面上.滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上加速滑下,如图5所示.图6是打出纸带的一段.
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①先利用纸带测出滑块的加速度a,已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,选A、B、C…等7个点为计数点,各计数点间均有一个点没有画出,各计数点间距离如图5所示,滑块下滑的加速度a=
 
m/s2
②除了加速度a,为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有
 
.(填入所选物理量前的字母)
A.木板的长度L                   B.木板的末端被垫起的高度h
C.木板的质量m1                  D.滑块的质量m2
E.滑块运动的时间t
③滑块与木板间的动摩擦因数μ=
 
 (用被测物理量的字母表示,重力加速度为g).与真实值相比,测量的动摩擦因数应该比真实值
 
 (填“偏大”或“偏小”).写出支持你的看法的一个论据:
 

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