题目内容
1．为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数，某小组设计了如图甲所示的实验装置，其中挡板可固定在桌面上，轻弹簧左端与挡板相连，图中桌面高为h，O1、O2、A、B、C点在同一水平直线上．已知重力加速度为g，空气阻力可忽略不计．实验过程一：挡板固定在O1点，推动滑块压缩弹簧，滑块移到A处，测量O1A的距离，如图甲所示．滑块由静止释放，落在水平面上的P点，测出P点到桌面右端的水平距离为x1；
实验过程二：将挡板的固定点移到距O1点距离为d的O2点，如图乙所示，推动滑块压缩弹簧，滑块移到C处，使O2C的距离与O1A的距离相等．滑块由静止释放，落在水平面上的Q点，测出Q点到桌面右端的水平距离为x2．
（1）为完成本实验，下列说法中正确的是C．
A．必须测出小滑块的质量 B．必须测出弹簧的劲度系数
C．弹簧的压缩量不能太小 D．必须测出弹簧的原长
（2）写出动摩擦因数的表达式μ=$\frac{{x}_{1}^{2}{-x}_{2}^{2}}{4dh}$（用题中所给物理量的符号表示）．
（3）小红在进行实验过程二时，发现滑块未能滑出桌面．为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数，还需测量的物理量是滑块停止滑动的位置到B点的距离．
（4）某同学认为，不测量桌面高度，改用秒表测出小滑块从飞离桌面到落地的时间，也可测出小滑块与水平桌面间的动摩擦因数．此实验方案不可行（选填“可行”或“不可行”），理由是滑块在空中飞行时间很短，难以把握计时起点和终点，秒表测时间误差较大．
分析 从实验操作的步骤可知，两种情况下弹簧做的功相等，物块滑出桌面时的动能是弹簧做功与摩擦力做功的和；求出滑块滑过不同距离下的摩擦力做的功，即可求出摩擦力的大小与摩擦因数的大小．
解答 解：（1、2）滑块离开桌面后做平抛运动，平抛运动的时间为：t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$，
滑块飞行的距离为：x=v•t
所以滑块第1次离开桌面时的速度为：${v}_{1}={x}_{1}\sqrt{\frac{g}{2h}}$…①
滑块第2次离开桌面时的速度为：${v}_{2}={x}_{2}\sqrt{\frac{g}{2h}}$…②
滑块第1次滑动的过程中，弹簧的弹力和摩擦力做功，设弹簧做的功是W1，AB之间的距离是x，则有：
${W}_{1}-μmgx=\frac{1}{2}{mv}_{1}^{2}$③
滑块第1次滑动的过程中有：W1-μmg•（x+d）…④
联立①②③④可得：$μmgd=\frac{1}{2}m{（v}_{2}^{2}{-v}_{1}^{2}）$，
解得：μ=$\frac{{x}_{1}^{2}{-x}_{2}^{2}}{4dh}$．
可知，要测定摩擦因数，与弹簧的长度、弹簧的劲度系数、以及滑块的质量都无关．要想让滑块顺利画出桌面，弹簧的压缩量不能太小．故C正确．
故选：C．
（3）实验测得的μ值比实际值偏大，其原因除了实验中测量的误差外，其他可能的原因是滑块受到空气阻力作用等．
（4）改用秒表测出小滑块从飞离桌面到落地的时间，来测定小滑块与水平桌面间的动摩擦因数．此实验方案是不可行的，原因是 滑块在空中飞行时间很短，难以把握计时起点和终点，秒表测时间误差较大．
故答案为：（1）C； （2）$\frac{{x}_{1}^{2}{-x}_{2}^{2}}{4dh}$ （3）滑块停止滑动的位置到B点的距离； （4）不可行； 滑块在空中飞行时间很短，难以把握计时起点和终点，秒表测时间误差较大
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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小学生10分钟应用题系列答案
如图所示，质量为m1=5kg的滑块，置于一粗糙的斜面上，用一平行于斜面的大小为30N的力F推滑块，滑块沿斜面向上匀速运动，斜面体质量m2=10kg，且始终静止，取g=10m/s2，求：
电线AB和水平细绳BC共同悬挂一个重为G的电灯，静止时AB与水平天花板成α角，如图所示．由于灯重而使电线AB所受的拉力大小为$\frac{mg}{sinα}$，BC绳受到拉力的大小为$\frac{mg}{tanα}$．| A． | 研究某学生骑车由学校回家的速度 | |
| B． | 对这位学生骑车姿势进行分析 | |
| C． | 旋转的物体，肯定不能看成质点 | |
| D． | 研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面 |
如图所示，一金属球做竖直上抛运动，上下两次穿过强磁场区域，磁场区域的宽度刚好等于金属球的直径，下面说法正确的是（ ）| A． | 金属球上升穿越磁场过程中，所受安培力方向始终向下 | |
| B． | 金属球下落穿越磁场过程中，加速度逐渐增大 | |
| C． | 金属球上升和下落穿越磁场过程中，安培力做功相等 | |
| D． | 属球上升和下落穿越磁场过程中，产生的焦耳热相等 |
如图所示，水平放置、相互平行的两根等高固定长直导线的截面图，O点是两导线间距离的中点，a、b是过O点的竖直线上与O点间距相等的两点，两导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流（ ）| A． | 两导线之间存在相互吸引的安培力 | |
| B． | O点的磁感应强度为0 | |
| C． | a、b两点磁感应强度大小相等、方向相同 | |
| D． | 若一电子从O点将以较小的速度射向a点，电子将做变速运动 |
为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口，在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场，在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，接在M、N两端间的电压表将显示两个电极间的电压U，若用Q表示污水流量（单位时间内排出的污水体积），下列说法中正确的是（ ）| A． | N端的电势比M端的高 | |
| B． | 若污水中正负离子数相同，则前后表面的电势差为零 | |
| C． | 电压表的示数U跟a和b都成正比，跟c无关 | |
| D． | 在该装置的高c和磁感应强度B一定时，电压表的示数U跟污水的流量Q成正比 |
如图所示，同一平面内有两根平行的无限长直导线1和2，通有大小相等丶方向相反的电流，a、b两点与两导线共面，a点在两导线的中间且与两导线的距离均为r，b点在导线2右侧，与导线2的距离也为r．现测得a点的磁感应强度大小为B0，已知距一无限长导线d处的磁感应强度大小B=$\frac{kI}{d}$，其中k为常量，I为无限长直导线中的电流大小．下列说法正确的是（ ）| A． | b点的磁感应强大大小为$\frac{{B}_{0}}{4}$ | |
| B． | 若去掉导线2，b点的磁感应强度大小为$\frac{{B}_{0}}{6}$ | |
| C． | 若将导线1中电流大小变为原来的2倍，b点的磁感应强度为0 | |
| D． | 若去掉导线2，再将导线1中电流大小变为原来的2倍，a点的磁感应强度大小认为B0 |
如图所示，变阻器R1的变化范围为0～10Ω，电源电动势ε=6V，电源电阻r=1Ω，电阻R2=5Ω，R3=4Ω．求：