题目内容
13.为了测定滑块与桌面之间的动摩擦因数,某同学设计了如图所示的实验.a是质量为m的滑块(可视为质点),b是可以固定于桌面的滑槽(滑槽末端与桌面相切).先将滑槽固定于桌面右端,滑槽末端与桌面右端M对齐,让a从b最高点静止滑下,落在水平地面上的P点;然后将滑槽固定于水平桌面的左端,测出滑槽的末端N与桌面的右端M的距离为L,让滑块a再次从滑槽上最高点由静止滑下,落在水平地面上的P′点.(不计空气阻力,该同学手里只有刻度尺)①实验还需要测量的物理量(用文字和字母表示):h:抛出点到地面的高度;x1:OP距离;x2:OP′距离
②写出滑块a与桌面间的动摩擦因数的表达式是(用测得的物理量的字母表示):μ=$\frac{{x}_{1}^{2}-{x}_{2}^{2}}{4hL}$.
分析 (1)利用平抛运动的规律测出滑块从桌面边缘飞出的速度大小,因此需要测量两次滑块平抛的水平方向位移和桌面高度.
(2)从N到M过程中利用动能定理或者运动学公式即可求出动摩擦因数的表达式.
解答 解:(1)该实验实验原理为:测出滑块在N点M点速度大小,然后根据动能定理或者运动学公式列方程,进一步测出滑块与桌面间的动摩擦因数,因此需要测量N、M两点速度的大小,N点速度即为滑块滑到滑槽底端的速度,可以通过第一次实验测得,根据平抛规律,测量出MO的高度h以及OP距离x1即可,M点速度通过第二次实验测得,只需测量出OP′距离x2即可.
(2)设滑块滑到底端的速度为v0,通过第一次实验测量有:
h=$\frac{1}{2}$gt2 ①
x1=v0t ②
设滑块滑到M点速度为vM,通过第二次实验测量有:
x2=vMt ③
从N到M过程中,根据功能关系有:
mgμL=$\frac{1}{2}$m${v}_{0}^{2}$-$\frac{1}{2}$m${v}_{M}^{2}$ ④
联立①②③④解得:μ=$\frac{{x}_{1}^{2}-{x}_{2}^{2}}{4hL}$.
故答案为:(1)h:抛出点到地面的高度;x1:OP距离;x2:OP′距离; (2)$\frac{{x}_{1}^{2}-{x}_{2}^{2}}{4hL}$.
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.
练习册系列答案
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3.
t=0时刻位于坐标原点O的波源沿y轴方向开始振动,形成沿x轴正方向传播的简谐横波,t=5s时波源停止振动,t=6.5s时的波形图如图所示,此刻质点P的平衡位置与O点的距离x=4m.下列说法正确的是( )
| A. | 0~4s时间内质点P运动的总路程为80m | |
| B. | t=0时刻波源的振动方向沿y轴负方向 | |
| C. | t=7s时刻质点P位于波峰 | |
| D. | t=6.5s时刻开始质点Q比质点P第一次先回到平衡位置 |
4.
如图所示,两根等长的绳子AB和BC吊一重物静止,两根绳子与水平方向夹角均为60°.现保持绳子AB与水平方向的夹角不变,而将绳子BC逐渐缓慢地变化到沿水平方向,在这一过程中,绳子BC的拉力变化情况是( )
| A. | 逐渐增大 | B. | 先逐渐减小,后逐渐增大 | ||
| C. | 逐渐减小 | D. | 先逐渐增大,后逐渐减小 |
1.
如图所示,带电粒子以初速度v0从a点垂直y轴进入匀强磁场,运动中经过b点,且oa=ob.若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场,让该粒子仍以v0从a点垂直y轴进入匀强电场,粒子仍能通过b点,那么电场强度E与磁感应强度B之比$\frac{E}{B}$为( )
| A. | v0 | B. | $\frac{1}{v_0}$ | C. | 2v0 | D. | $\frac{v_0}{2}$ |
8.
如图所示,在张紧的绳上挂了a、b、c、d四个单摆,四个单摆的摆长关系为lc>lb=ld>la,先让d摆摆动起来,则下列说法正确的是( )
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| C. | 所有摆均以相同摆角振动 | D. | b摆振幅最大 |
18.如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数之比为10:1,B是原线圈的中心街头,原线圈输入电压如图乙所示,副线圈电路中R1、R3为定值电阻,R2为NTC型热敏电阻(阻值随温度升高而减小),C为耐压值为70V的电容器,所有电表均为理想电表.下列说法判断正确的是( )

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| B. | 当单刀双掷开关与B连接,副线圈两端电压的频率变为25Hz | |
| C. | 当单刀双掷开关由A→B时,电容器C不会被击穿 | |
| D. | 其他条件不变,单刀双掷开关由A→B时,变压器的输出功率变为原来的0.5倍 |
5.电场中有一点P,下列说法中正确的是( )
| A. | P点的场强越大,则同一电荷在P点受到的电场力越大 | |
| B. | 若P点没有试探电荷,则P点场强为零 | |
| C. | 若放在P点的试探电荷量减半,则P点的场强减半 | |
| D. | P点的场强方向就是试探电荷在该点所受电场力的方向 |
2.
“弹弓”一直是孩子们最喜爱的弹射类玩具之一,其构造如图所示,橡皮筋两端点A、B固定在把手上,橡皮筋ACB恰好处于原长状态,在C处(AB连线的中垂线上)放一固体弹丸,一手执把,另一手将弹丸拉至D点放手,弹丸就会在橡皮筋的作用下迅速发射出去,打击目标,现将弹丸竖直向上发射,已知E是CD中点,则( )
| A. | 从D到C,弹丸所受合外力一直增大 | |
| B. | 从D到C,弹丸速度一直变大 | |
| C. | 弹丸运动到C点时的速度达到最大 | |
| D. | 从D到E橡皮筋对弹丸做的功大于从E到C橡皮筋对弹丸做的功 |