题目内容

14．图（a）为测量滑块与水平木板之间的动摩擦因数的实验装置示意图．木板固定在水平桌面上，打点计时器电源的频率为50HZ，开始试验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列的点．
（1）图（b）给出的是实验中获取的一条纸带的一部分，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示．根据图中数据计算加速度a=0.50m/s2（保留两位有效数字）．

（2）为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有CD．（填入正确答案的字母）
A．滑块运动的时间t
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
（3）滑块与木板间的动摩擦因数μ=$\frac{{m}_{3}g-（{m}_{2}+{m}_{3}）g}{{m}_{2}g}$（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）．

分析 （1）利用逐差法△x=aT2可以求出物体的加速度大小；
（2）根据牛顿第二定律有=ma，由此可知需要测量的物理量．
（3）根据牛顿第二定律的表达式，可以求出摩擦系数的表达式．

解答 解：（1）每相邻两计数点间还有4个打点，说明相邻的计数点时间间隔：T=0.1s，
由图b可知，x1=2.40cm=0.0240m，x2=1.89cm=0.0189m，x3=1.40cm=0.0140m，x4=3.39cm=0.0339m，x5=3.88cm=0.0388m，x6=4.37cm=0.0437m；

根据逐差法有：a=$\frac{（{x}_{6}+{x}_{5}+{x}_{4}）-（{x}_{1}+{x}_{2}+{x}_{3}）}{9{T}^{2}}$=$\frac{（0.0437+0.0388+0.0339）-（0.0140+0.0189+0.0240）}{9×0.01}$=0.50m/s2
（2）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，压力就是滑块的重力，所以需要知道滑块的质量，摩擦力要根据铁块的运动来求得，滑块做的是匀加速运动，拉滑块运动的是托盘和砝码，所以也要知道托盘和砝码的质量，故AB错误，CD正确．
故选：CD． 
（3）以整个系统为研究对象，根据牛顿第二定律有：
m3g-f=（m3+m2）a…①
f=μm2g…②
联立①②解得：μ=$\frac{{m}_{3}g-（{m}_{2}+{m}_{3}）a}{{m}_{2}g}$．
故答案为：（1）0.50；（2）CD；（3）$\frac{{m}_{3}g-（{m}_{2}+{m}_{3}）a}{{m}_{2}g}$

点评 本题考查滑动摩擦因数的测量，要注意本实验类似于验证牛顿第二定律的实验，通过分析明确实验原理，明确实验中数据分析的基本方法才能准确求解．

练习册系列答案
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②用频闪仪发出的白闪光将水滴流照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率直到第一次看到一串仿佛固定不动的水滴．
③用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度．
④采集数据进行处理．
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5．物体1、2位于光滑的水平面上，中间以轻质弹簧秤相连，如图所示，方向相反的水平力F1、F2分别作用在1和2上，且有F1=F2=10N，则弹簧秤的示数为（　　）
A．一定为20NB．一定为0
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2．一个球形物体O静止放在光滑的水平地面上，并与竖直墙壁相接触，A、B两点是球与墙和球与地面的接触点，则下列说法正确的是（　　）
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19．为了测量一个“12V、5W”的小灯泡的不同电压下的功率．某位同学测得小灯泡的伏安特性曲线如图所示．某次测量时，电流表指针位置如图所示，电流表读数为0.40A，此时小灯泡的实际功率为2.4W．
6．将一长度为0.1m的直导线放入某一匀强磁场中，当导线中通入电流为2A时，测得其所受安培力为0.1N．则此匀强磁场的磁感应强度大小为（　　）
A．B＜2TB．B≥0.5TC．B＜0.5TD．B=2T
3．如图所示，一根轻质弹簧上端固定，下端挂一质量为m0的平盘，盘中有一物体质量为m，当盘静止时，弹簧的长度比其自然长度伸长了L，今向下拉盘，使弹簧再伸长△L后停止．然后松手放开，设弹簧总处在弹性限度以内，则刚松开手时盘对物体的支持力等于（　　）
A．（1+$\frac{△L}{L}$）mgB．（1+$\frac{△L}{L}$）（m+m0）gC．△LmgD．$\frac{△L}{L}$（m+m0）g
3．下列说法正确的是（　　）
A．
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B．
如图所示，在长为L的细线下挂一质量为m的小球，用水平恒力F拉小球直到细线偏离竖直方向60°角，该过程中重力所做的功与水平恒力F无关
C．
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D．质量为m的小球以一定的初速度斜抛，重力的功率先减小到零再增大

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