题目内容

某兴趣小组要测量木块与较粗糙木板之间的动摩擦因数,他们先将粗糙木板水平固定,再用另一较光滑的板做成斜面,倾斜板与水平板间由一小段光滑曲面连接,保证木块在两板间通过时速度大小不变.
(1)使木块从高h处由静止滑下,在水平板上滑行x后停止运动,改变h大小,进行多次实验,以h为横坐标、x为纵坐标,从理论上(忽略木块与倾斜板间的摩擦)得到的图象应为
 
;
(2)如果考虑到木块与倾斜板之间的摩擦,在改变h时他们采取的办法是:每次改变倾斜板的倾角,让木块每次由静止开始下滑的位置在一条竖直线上,对应的底边长度为L,如图1所示.将每次实验得到的h、x相关数据绘制出的x-h图象如图2所示,图线的延长线与两坐标轴的交点坐标分别为(a,0)和(0,-b),则木块与倾斜板间的动摩擦因数μ1=
 
,木块与水平板间的动摩擦因数μ2=
 
.
精英家教网
分析:(1)根据动能定理列式求解x与h的关系表达式;
(2)再次根据动能定理列式,得到x-h图象的表达式.
解答:解:(1)对全程运用动能定理,有:
mgh-μmgx=0
得到:x=
1
μ
?h

故x-h图象是过坐标原点的直线(或正比例函数);
(2)对全程运用动能定理,有:mgh-μ1mgcosθ?x1-μ2mgx=0(θ为斜面的坡角)
由几何关系得到:L=x1cosθ
得到:x=
1
μ2
h
-
μ1
μ2
L

图线的延长线与两坐标轴的交点坐标分别为(a,0)和(0,-b),故:
1
μ2
=
b
a
    (斜率)
-
μ1
μ2
L
=-b (截距)
解得:
μ1=
a
L

μ2=
a
b

故答案为:(1)过坐标原点的直线(或正比例函数);(2)
a
L
,
a
b
.
点评:本题关键是两次根据动能定理列式求解出x-h图象的函数表达式,然后结合图象进行分析,不难.
练习册系列答案
相关题目
(1)通过聚焦使亮斑达到最远最小之后,把一电压输入给示波器,如图1所示,把扫描范围旋钮旋到“外X”挡,把“DC、AC”开关置于“DC”一边,调节Y增益旋钮到某一位置.当滑片P向左滑动时,可以看到亮斑向上的偏移
 
(填“变大”或“变小”);若要使亮斑向下偏移,需使
 
.
(2)学过单摆的周期公式以后,物理兴趣小组的同学们对钟摆产生了兴趣,老师建议他们先研究用厚度和质量分布均匀的方木块(如一把米尺)做成的摆(这种摆被称为复摆),如图2所示.让其在竖直平面内做小角度摆动,C点为重心,板长为L,周期用T表示.
甲同学猜想:复摆的周期应该与板的质量有关.
乙同学猜想:复摆的摆长应该是悬点到重心的距离L/2.
丙同学猜想:复摆的摆长应该大于L/2.理由是:若OC段看成细线,线栓在C处,C点以下部分的重心离O点的距离显然大于L/2.
精英家教网
为了研究以上猜想是否正确,同学们进行了下面的实验探索:
①把两个相同的木板完全重叠在一起,用透明胶(质量不计)粘好,测量其摆动周期,发现与单个木板摆动时的周期相同,重做多次仍有这样的特点.则证明了甲同学的猜想是
 
的(选填“正确”或“错误”).
②用T0表示板长为L的复摆看成摆长为L/2单摆的周期计算值(T0=2π
L/2
g
),用T表示板长为L复摆的实际周期测量值.计算与测量的数据如下表:
板长L/cm 25 50 80 100 120 150
周期计算值T0/s 0.70 1.00 1.27 1.41 1.55 1.73
周期测量值T/s 0.81 1.16 1.47 1.64 1.80 2.01
由上表可知,复摆的等效摆长
 
L/2(选填“大于”、“小于”或“等于”).
③为了进一步定量研究,同学们用描点作图法对数据进行处理,所选坐标如图3.请在坐标纸上作出T-T0图,并根据图象中反映出的规律求出
L等
L/2
=
 
(结果保留三位有效数字,其中L等是板长为L时的等效摆长T=2π
L等
g
).
(1)某同学在测量物块做匀减速直线运动时,利用打点计时器得到了如图所示的纸带,纸带上每相邻计数点间还有4个计时点未标出,打点计时器所用的交流电频率为50Hz,忽略纸带所受的阻力.
精英家教网
①由此可判断纸带的
 
 (“左端”或“右端”)与物块连接.根据纸带提供的数据可计算打点计时器在打下A点和B点时物块的速度,其中VA=
 
m/s.(结果保留两位有效数字)
②从图示纸带不能得到的物理量是
 
.
A.木块运动的加速度a               B.A、B间的平均速度
C.物块质量m                      D.A、B对应的运动时间t
③如要测量在AB段合外力对物块所做的功WAB,还需要提供的实验器材是
 
.
A.秒表                B.天平                 C.弹簧
(2)某物理兴趣小组通过查阅资料知道将锌、铜两电极插入水果中,其“水果电池”电动势会有1V多一点,甲同学找来了一个柠檬做实验,用量程为0~3V、内阻约50kΩ的电压表测其两极时读数为0.96V,但当他将四个这样的电池串起来给标称值为“3V 0.5A”的小灯泡供电时,灯泡并不发光,检查灯泡、线路均无故障,这是因为“柠檬电池”的内阻较大的原因.
①乙同学用内阻约为500Ω的灵敏电流表直接连“柠檬电池”的两极,测得电流为0.32mA,根据前茅电压表测得的0.96V电压,估算出“柠檬电池”的内组值约为
 
.
②为了更准确测定一个“柠檬电池”的电动势和内阻,实验室提供了一下一些器材可供选择:
A.灵敏电流表A1(量程0~0.6mA,内阻为800Ω)
B.灵敏电流表A2(量程0~250μA,内阻未知)
C.滑动变阻器R(最大阻值约10Ω)
D.变阻箱R′(0~9999Ω)
E.开关s和导线若干
为了尽可能准确测定“柠檬电池”的电动势和内阻,实验中除了带有锌、铜两极的水果电池外,还应选择的器材是
 
(填器材前的字母代号)

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网