题目内容

15.图示的实验装置可以测量“小滑块与小平面之间的支摩擦因数μ”.弹簧左端固定,右端顶住小滑块(滑块与弹簧不连接),开始时使弹簧处于压缩状态,O点是小滑块开始运动的初始位置.某时刻释放小滑块,小滑块在水平面上运动经过A处的光电门,最后停在B处.已知当地重力加速度为g.

(1)实验中,测得小滑块上遮光条的宽度为d及与光电门相连的数字计时器显示的时间为△t,则小滑块经过A处时的速度 v=$\frac{d}{t}$.(用题中的符号表示)
(2)为了测量小滑块与水平地面间的动摩擦因数,除了(1)中所测物理量外,还需要测量的物理量是
光电门和B点之间的距离L.(说明物理意义并用符号表示)
(3)利用测量的量表示动摩擦因数μ=$\frac{{d}^{2}}{2gL△{t}^{2}}$.(用题中所测的物理量的符号表示)

分析 (1)很短的时间内,我们可以用这一段的平均速度来代替瞬时速度,由此可以求得铁块的速度大小;
(2)根据滑动摩擦力的公式可以判断求动摩擦因数需要的物理量;
(3)由滑块的运动情况可以求得铁块的加速度的大小,再由牛顿第二定律可以求得摩擦力的大小,再由滑动摩擦力的公式可以求得滑动摩擦因数.

解答 解:(1)根据极限的思想,在时间很短时,我们可以用这一段的平均速度来代替瞬时速度,
所以铁块通过光电门l的速度是v=$\frac{d}{t}$
(2)(3)要测量动摩擦因数,由f=μFN  可知要求μ,需要知道摩擦力和压力的大小;小滑块在水平面上运动经过A处的光电门,最后停在B处,滑块做的是匀减速直线运动,根据光电门和B点之间的距离L,由速度位移的关系式可得,
v2=2aL 
对于整体由牛顿第二定律可得,
Mg-f=Ma  
因为f=μFN,
所以由以上三式可得:μ=$\frac{{d}^{2}}{2gL△{t}^{2}}$;需要测量的物理量是:光电门和B点之间的距离L
故答案为:$\frac{d}{t}$;光电门和B点之间的距离L;$\frac{{d}^{2}}{2gL△{t}^{2}}$

点评 测量动摩擦因数时,滑动摩擦力的大小是通过牛顿第二定律计算得到的,加速度是通过铁块的运动情况求出来的.
运用动能定理来求解弹性势能,注意摩擦力做负功.

练习册系列答案
相关题目
3.在做“用电流表和电压表测电池的电动势E(约3V)和内电阻r”的实验时,部分器材参数如下:电压表(量程3V),电流表(量程0.6A),定值电阻R0(阻值为3Ω),滑动变阻器R(阻值约30Ω).
(1)小红按如图甲所示的电路图连接实物电路,在电路连接正确的情况下,当她闭合开关时发现电压表有示数,电流表没有示数,反复检查后发现电路连接完好,估计是某一元件断路,因此她拿来多用电表检查故障.她的操作如下:
a.断开电源开关S;
b.将多用表选择开关置于×1Ω档,调零后,红黑表笔分别接R两端,读数为30Ω
c.将多用表选择开关置于×100Ω档,调零后,将红黑表笔分别接电压表两端,发现指针读数如图乙所示,则所测阻值为2.2×103Ω,然后又将两表笔接电流表两端,发现指针位置几乎不变.由以上操作可判断发生断路故障的元件是电流表  (填元件名称)
(2)她设计的实验电路中定值电阻R0的作用是(说出一条理由即可)增大电源等效内阻,使调节时两电表示数变化明显.
(3)请根据电路图把图丙实物图没完成的连线连接好.
(4)在更换规格相同的元件后,她改变滑动变阻器的阻值,测出了6组对应的数据并在图象上描点如图丁所示,请在图丁中继续完成图象;并根据图象可得该电池的电动势E=3.00 V,电池内阻r=0.75Ω(小数点后保留两位数字).
(5).用此电路测量电池的电动势和内电阻,产生误差的原是电压表的分流作用;测出的电动势E与真实值相比偏(选填“大”或“小”)偏小.

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