题目内容
8.在利用图甲装置测量木块与木板间动摩擦因数μ的实验中,将木块从A点由静止释放,利用传感器和计算机获得滑块与传感器间的距离s随时间t变化的图象如图乙所示,图中所标物理量为已知量.由图乙可知,0~t0时间内木块的位移为s0-s1,木块沿斜面下滑的加速度a=$\frac{2{s}_{1}-{s}_{0}-{s}_{2}}{{t}_{0}^{2}}$(用图中给出而s0、s1、s2、t0表示);已知当地重力加速度g,要测得木块与木板间的动摩擦因数μ,还需要测量的物理量是斜面的倾角θ(或A点的高度等).
分析 (1)由于滑块在斜面上做匀加速直线运动,根据乙图求得0-t0时间内的位移,根据△x=aT2可知下滑的加速度;
(2)为了测定动摩擦力因数μ还需要测量的量是木板的倾角θ.
解答 解:(1)由图乙可知,0~t0时间内木块的位移为s=s0-s1
根据△x=aT2可知下滑的加速度
a=$\frac{2{s}_{1}-{s}_{0}-{s}_{2}}{{t}_{0}^{2}}$
(2)选取木块为研究的对象,木块沿斜面方向是受力:ma=mgsinθ-μmgcosθ
得:μ=$\frac{gsinθ-a}{gcosθ}$所以要测定摩擦因数,还需要测出斜面的倾角θ(或A点的高度等);
故答案为:(1)s0-s1;$\frac{2{s}_{1}-{s}_{0}-{s}_{2}}{{t}_{0}^{2}}$
(2)斜面的倾角θ(或A点的高度等);
点评 解决本题的关键知道匀变速直线运动的推论,根据△x=aT2可知下滑的加速度,以及会通过实验的原理得出动摩擦因数的表达式,从而确定所需测量的物理量.
练习册系列答案
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16.如图所示,电路中理想变压器原、副线圈接入电路的匝数可通过单刀双掷开关改变,为交流电流表.在变压器原线圈a、b两端加上一峰值不变的正弦交变电压.下列分析正确的是( )
A. | 只将S2从3拨向4时,电流表示数变小 | |
B. | 只将S2从3拨向4时,电流表示数变大 | |
C. | 只将R的滑片上移,R的电压变大 | |
D. | 只将R的滑片上移,R的电压变小 |
3.一列简谐横波沿x轴正方向传播,O为波源且t=0开始沿y轴正方向起振,如图所示是t=0.3s时刻x=0至2m范围内的波形图,x=2m右侧的波形未画出.该时刻x=1m处的质点第二次到达波峰,则下列判断中正确的是( )
A. | 这列波的周期为0.3s,振幅为15cm | |
B. | 这列波的波长为4m,波速为20m/s | |
C. | t=0.3s末,x=4m处的质点速度沿y轴正方向 | |
D. | t=3s末,x=40m处的质点沿x轴正方向前进了50m |
17.科学探究活动通常包括以下环节:提出问题,作出假设,制定计划,搜集证据,评估交流等.一组同学研究“运动物体所受空气阻力与运动速度关系”的探究过程如下:
A.有同学认为:运动物体所受空气阻力可能与其运动速度有关.
B.他们计划利用一些“小纸杯”作为研究对象,用超声测距仪等仪器测量“小纸杯”在空中直线下落时的下落距离、速度随时间变化的规律,以验证假设.
C.在相同的实验条件下,同学们首先测量了单只“小纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离,将数据填入如表中,图 (a)是对应的位移-时间图线.然后将不同数量的“小纸杯”叠放在一起从空中下落,分别测出它们的速度-时间图线,如图(b)中图线1、2、3、4、5所示.
D.同学们对实验数据进行分析、归纳后,证实了他们的假设.回答下列提问:
(1)与上述过程中A、C步骤相应的科学探究环节分别是做出假设、搜集证据.
(2)图 (a)中的AB段反映了运动物体在做匀速运动,表中X处的值为1.937.
(3)图 (b)中各条图线具有共同特点,“小纸杯”在下落的开始阶段做加速度逐渐减小的加速运动,最后“小纸杯”做匀速运动.
(4)比较图 (b)中的图线1和5,指出在1.0-1.5s时间段内,速度随时间变化关系的差异:图线1反映速度不随时间变化,图线5反映速度随时间继续增大(或图线1反映纸杯做匀速运动,图线5反映纸杯依然在做加速度减小的加速运动).
A.有同学认为:运动物体所受空气阻力可能与其运动速度有关.
B.他们计划利用一些“小纸杯”作为研究对象,用超声测距仪等仪器测量“小纸杯”在空中直线下落时的下落距离、速度随时间变化的规律,以验证假设.
时间(s) | 下落距离(m) |
0.0 | 0.000 |
0.4 | 0.036 |
0.8 | 0.469 |
1.2 | 0.957 |
1.6 | 1.447 |
2.0 | X |
D.同学们对实验数据进行分析、归纳后,证实了他们的假设.回答下列提问:
(1)与上述过程中A、C步骤相应的科学探究环节分别是做出假设、搜集证据.
(2)图 (a)中的AB段反映了运动物体在做匀速运动,表中X处的值为1.937.
(3)图 (b)中各条图线具有共同特点,“小纸杯”在下落的开始阶段做加速度逐渐减小的加速运动,最后“小纸杯”做匀速运动.
(4)比较图 (b)中的图线1和5,指出在1.0-1.5s时间段内,速度随时间变化关系的差异:图线1反映速度不随时间变化,图线5反映速度随时间继续增大(或图线1反映纸杯做匀速运动,图线5反映纸杯依然在做加速度减小的加速运动).