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
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6．汽车从车站出发行驶500s，速度达到20m/s．其运动v-t图线如图所示，则在这段时间里汽车行驶的距离不可能是（　　）
A．10kmB．8kmC．2kmD．4km
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（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．
10．图示为王先生提着包回家的情景，其中王先生对包做了功的是（　　）
A．
将包题起来		B．
站在水平匀速行驶的车上
C．
乘升降电梯		D．
提着包上楼
20．电场线的疏密表示电场的强弱，电场线上每一点的切线方向表示该点的场强方向．
7．（1）某电阻丝R的额定电压为3V，阻值在10Ω～15Ω之间．为测量其电阻值，某同学先用多用电表粗测其电阻．用已经调零且选择开关指向欧姆档“×10”的多用电表测量，发现指针的偏转角度太大，这时他应将选择开关换成欧姆档的“×1”档位（选填“×100”或“×1”），然后还必须进行欧姆调零，继续实验．
（2）现要进一步精确测量其阻值实验室提供了下列可选用的器材
A：电流表A1（量程300mA，内阻约1Ω）B：电流表A2（量程0.6A，内阻约0.3Ω）
C：电压表V1（量程3.0V，内阻约3kΩ）D：电压表V2（量程15.0V，内阻约5kΩ）
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为了尽可能提高测量准确度，应选择的器材为（只需填器材前面的字母）
电流表A．电压表C．滑动变阻器E．
（3）下列给出的测量电路中，最合适的电路是B．
4．如图所示，质量M=4kg的小车长L=1.4m，静止在光滑水平面上，其上面右端静止一质量m=1kg的小滑块（可看作质点），小车与木板间的动摩擦因数μ=0.4，先用一水平恒力F向右拉小车．（g=10m/s2．）
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5．如图所示，要把一个质量是450kg的贵重物品A沿水平地面移动100m，为保护该物品，工人把它放在一个质量是50kg的木板B上，然后用了F=400N的水平拉力将木板B沿直线匀速拉动，直至终点．（提示：滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比）
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