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精英家教网某物理研究性学习小组在探究活动中测量滑块与木块之间的动摩擦因数，实验装置如图所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接，打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块做匀加速直线运动，在纸带上打出一系列小点．
（1）为测量动摩擦因数，除通过纸带得出物体运动的加速度a外，下列物理量中还应测量的有
 
．（填入所选物理量前的字母）
A．木板的长度L     B．木板的质量m1
C．滑块的质量m2    D．托盘和砝码的总质量m3
（2）滑块与木板间的动摩擦因数μ=
 
（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）．与真实值相比，测量的动摩擦因数
 
（填“偏大”或“偏小”）．
分析：对整体受力分析可知，受摩擦力，托盘和砝码的重力，由牛顿第二定律可得摩擦因数表达式，进而可知需要测量的量．
由于实际还存在空气阻力，故本实验方案的到的摩擦因数偏大．
解答：解：（1）设滑块的质量为m2，托盘和砝码的总质量为m3整体受力分析知受摩擦力，托盘和砝码的重力，由牛顿第二定律可得：
m3g-μm2g=（m2+m3）a
解得：
μ=
m3g-(m3+m2)a
m2g

故需要测量的物理量还有：滑块的质量为m2，托盘和砝码的总质量为m3．
故选：CD
（2）摩擦因数表达式为：μ=
m3g-(m3+m2)a
m2g

由于实际还存在空气阻力，设空气阻力为f，摩擦因数实际表达式应该是：μ=
m3g-f-(m3+m2)a
m2g
．
故本实验方案的到的摩擦因数偏大．
故答案为：（1）CD．（2）
m3g-(m3+m2)a
m2g
；偏大．
点评：本题主要是弄清实验的原理，由此才能列式，进而确定需要求的量．
练习册系列答案
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如图所示，放在台秤上的条形磁铁两极未知，某物理研究性学习小组为了探明磁铁的极性，在它中央的正上方固定一导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则（　　）
市场上有一种在蚊帐内使用的小型直流电动机电风扇．某物理研究性学习小组想电风扇正常运行时的机械功率．于是找到了一台该种电风扇并从铭牌上读出了额定电压U，但是其他字迹不清楚．该研究性学习小组成员打开电风扇底座上的电源盖并取出了两节电池，并从电风扇装电池处的正、负两极各接出一条引线．提供的器材有电流表、电压表、滑动变阻器、备用电池若干节、电键、若干导线、固定电池的电池盒．
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（1）该小组进行了如下的部分实验步骤，请写出第三步实验过程：
A、按事先设计的电路连接各元件，并使滑片处于使电路电阻最大处；
B、合上开关，使滑片从最左端开始缓慢移动，使电压表和电流表都有明显读数，但电风扇并未转动，读出此时的电压表和电流表读数U0、I0；
C、
 
；
D、用测得的量表示出电动机正常运转时机械功率的表达式为
 
．
（2）按上述实验过程，本实验的电路图应选择
 
（填“甲”或“乙”）．
（3）如果你家买了台电风扇，接上电源后，启动风扇开关，风扇电动机不运转，你能分析一下原因吗？至少写出两种原因，并说明检测方法．
（1）市场上有一种在蚊帐内使用的小型直流电动机电风扇．某物理研究性学习小组想测电风扇正常运行时的机械功率．于是找到了一台该种电风扇并从铭牌上读出了额定电压U，但是其他字迹不清楚．该研究性学习小组成员打开电风扇底座上的电源盖并取出了两节电池，并从电风扇装电池处的正、负两极各接出一条引线．提供的器材有电流表、电压表、滑动变阻器、备用电池若干节、电键、若干导线、固定电池的电池盒．
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①该小组进行了如下的部分实验步骤，请写出第三步实验过程：
A、按事先设计的电路连接各元件，并使滑片处于使电路电阻最大处；
B、合上开关，使滑片从最左端开始缓慢移动，使电压表和电流表都有明显读数，但电风扇并未转动，读出此时的电压表和电流表读数U0、I0；
C、
 
；
D、用测得的量表示出电动机正常运转时机械功率的表达式为
 
．
②按上述实验过程，本实验的电路图应选择
 
（填“甲”或“乙”）．
③如果你家买了台电风扇，接上电源后，启动风扇开关，风扇电动机不运转，你能分析一下原因吗？至少写出两种原因，并说明检测方法．
（2）质谱仪是利用电、磁分离并测定带电粒子质量的仪器．其原理是利用带电粒子在电、磁场中的运动规律，计算它的比荷．某实验探究小组设计了以下两种实验方案：
方案一：带电粒子先穿过一个电场强度为E、磁感应强度为B的正交匀强电、磁场，正好做匀速直线运动；若取消电场，粒子做半径为R的匀速圆周运动，则带电粒子的荷质比为
 
．
方案二：带电粒子先经过电压U的加速，然后垂直于磁感线射入一个磁感应强度为B的匀强磁场中，粒子做半径为R的匀速圆周运动，则带电粒子的荷质比为
 
．

为了安全，在高速公路旁通常有安全测距警示标记，提醒司机车距必须不小于200m的安全距离，若高速公路上汽车行驶的最高速度为120km／h，某物理研究性学习小组为了弄清安全距离为200m的理论依据．查到两条相关的信息，请根据相关信息，回答以下问题。（g=10 m/s2）

     资料一：驾驶员的反应时间：0.3s—0.6s之间

资料二：各种路面与轮胎之间的动摩擦因数：

路面

动摩擦因数

干沥青与混凝土路面

0.7—0.8

干碎石路面

0.6—0.7

湿沥青与混凝土路面

0.32—0.4

①在计算中驾驶员的反应时间应该取多少？为什么？

②在计算中路面与轮胎之间的动摩擦因数应该取多少？为什么？

③通过你的计算来说明200m为必要的安全距离．

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