题目内容
17．
如图为俯视图，相距L=1m的两导轨置于水平平面内，两导轨内存在竖直向上的匀强磁场，磁惑应强度B=0.5T，有一导体棒MN，质量m=0.1kg，电阻r=2Ω．垂直的放在导轨上，两弹簧左端与导体锥MN相连，右端固定，两弹簧距导轨的距离相等．把导体棒MN连人如图所示电路，电源电动势E=5V，内阻不计．滑动变阻器总电阻R0=6Ω，闭合电键，滑片P由a端缓慢移到b端过程中，弹簧的形变量x随滑动变阻器Pa间阻值R的变化关系如图．（g取10m/s2）求导体棒与导轨间的摩擦因数μ及弹簧的劲度系数k．
分析 电阻为2Ω时，弹簧的形变量为零，结合欧姆定律、安培力大小公式，运用共点力平衡求出动摩擦因数的大小，电阻为6Ω时，根据欧姆定律求出电流的大小，结合平衡求出弹簧的劲度系数．
解答 解：当pa间的电阻为R1=2Ω时，弹簧才开始形变，
则有：BIL=μmg，
根据欧姆定律得：I=$\frac{E}{{R}_{总}}=\frac{E}{（\frac{{R}_{1}r}{{R}_{1}+r}+{R}_{0}-{R}_{1}）}$=$\frac{5}{（\frac{2×2}{2+2}+6-2）}A=1A$，
则通过导体棒的电流为：${I}_{1}=\frac{I}{2}=0.5A$
则有：$μ=\frac{B{I}_{1}L}{mg}=\frac{0.5×0.5×1}{1}=0.25$．
滑片P缓慢移动，则导体棒缓慢移动，每一个状态可以看成是平衡状态，当pa间的电阻为R2=6Ω时，x=0.02m，电流为：I′=$\frac{E}{{R}_{总}′}=\frac{E}{\frac{{R}_{0}r}{{R}_{0}+r}}=\frac{5}{\frac{6×2}{6+2}}=\frac{10}{3}A$，
则通过导体棒的电流为：${I}_{1}′=\frac{3}{4}×\frac{10}{3}A=2.5A$，
根据平衡有：BI1′L=μmg+kx，
代入数据解得：k=50N/m．
答：导体棒与导轨间的摩擦因数μ为0.25，弹簧的劲度系数k为50N/m．
点评 本题考查了共点力平衡、闭合电路欧姆定律、串并联电路、胡克定律等知识的基本运用，抓住导体棒每个状态处于平衡进行求解，难度中等．
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8．在汽车正常行驶时，以汽车为参考系（ ）
| A． | 路边的树是静止的 | B． | 路边的树向后运动 | ||
| C． | 汽车里的乘客是运动的 | D． | 前方的汽车一定是运动的 |
5．关于参考系，下述说法正确的是（ ）
| A． | 参考系必须选择静止不动的物体 | |
| B． | 任何物体都可以被选作参考系 | |
| C． | 一定要选地球为参考系 | |
| D． | 参考系必须是和地面连在一起的物体 |
用如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系，现有如下一些操作：
2．
如图所示，长木板放置在水平面上，一小物块置于长木板的中央，长木板和物块的质量均为m，物块与木板间的动摩擦因数为3μ，木板与水平面间的动摩擦因数为μ，已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，现对物块施加一水平向右的拉力F，则木板加速度大小a可能是（ ）
如图所示，长木板放置在水平面上，一小物块置于长木板的中央，长木板和物块的质量均为m，物块与木板间的动摩擦因数为3μ，木板与水平面间的动摩擦因数为μ，已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，现对物块施加一水平向右的拉力F，则木板加速度大小a可能是（ ）| A． | 木板的加速度可能为μg | |
| B． | 木板的加速度可能为1.5μg | |
| C． | 当拉力F=μmg时，物块对木板的摩擦力大小等于μmg | |
| D． | 当拉力F=3μmg时，物块对木板的摩擦力大小等于2.5μmg |
测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示．AB是半径足够大的、光滑的四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切，C点在水平地面的垂直投影为C′．重力加速度为g．实验步骤如下：