题目内容
20．
某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案．如图所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端．开始时小球和滑块均静止，剪断细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音．保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操作，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音．用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移x．（空气阻力对本实验的影响可以忽略）①滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为$\frac{x}{H}$．
②滑块与斜面间的动摩擦因数为$\frac{{Hh-{x^2}}}{{H\sqrt{{x^2}-{h^2}}}}$．
③以下对实验结果能引起误差的是CD．
A．滑块的质量 B．当地重力加速度的大小
C．长度测量时的读数不准 D．小球落地和滑块撞击挡板不严格同时．
分析 由于同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，说明小球和滑块的运动时间相同，由匀加速运动的位移时间公式和自由落体的位移时间公式即可求得加速度的比值；由牛顿第二定律及几何关系即可求得滑块与斜面间的动摩擦因数；由μ的数学表达式就可以知道能引起实验误差的因数，还要注意小球落地和滑块撞击挡板不同时也会造成误差
解答 解：①由于同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，说明小球和滑块的运动时间相同，
由x=$\frac{1}{2}$at2和H=$\frac{1}{2}$gt2得：
所以$\frac{a}{g}$=$\frac{x}{H}$
②根据几何关系可知：sinα=$\frac{h}{x}$，cosα=$\frac{\sqrt{{x}^{2}-{h}^{2}}}{x}$
对滑块由牛顿第二定律得：mgsinα-μmgcosα=ma，且a=$\frac{gx}{H}$，
联立方程解得μ=$\frac{{Hh-{x^2}}}{{H\sqrt{{x^2}-{h^2}}}}$；
③由μ得表达式可知，能引起实验误差的是长度x、h、H测量时的读数误差，同时要注意小球落地和滑块撞击挡板不同时也会造成误差，故选CD．
故答案为：①$\frac{x}{H}$； ②$\frac{{Hh-{x^2}}}{{H\sqrt{{x^2}-{h^2}}}}$； ③C D
点评 本题考查了匀加速直线运动和自由落体运动的基本公式，要求同学们能学会对实验进行误差分析
练习册系列答案
相关题目
8．甲从高H处以速度v1水平抛出小球A，乙同时从地面以初速度v2竖直上抛小球B，在B尚未到
达最高点之前，两球在空中相遇，则（ ）
达最高点之前，两球在空中相遇，则（ ）| A． | 两球相遇时间t=$\frac{H}{{v}_{1}}$ | B． | 抛出前两球的水平距离s=$\frac{H{v}_{1}}{{v}_{2}}$ | ||
| C． | 若v2=$\sqrt{gH}$，则两球相遇在$\frac{H}{2}$处 | D． | 相遇时A球速率v=$\frac{gH}{{v}_{2}}$ |
15．下面是关于质点的一些说法，正确的是（ ）
| A． | 研究和观察日食时，可以把太阳看作质点 | |
| B． | 研究地球的公转时，可以把地球看作质点 | |
| C． | 研究地球的自转时，可以把地球看作质点 | |
| D． | 电子体积很小，所以可以把它看作质点 |
某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道，它由细圆管弯成，固定在竖直平面内．左右两侧的斜直管道PA与PB的倾角、高度、粗糙程度完全相同，管口A、B两处均用很小的光滑小圆弧管连接（管口处切线竖直），管口到底端的高度H1=0.4m．中间“8”字型光滑细管道的圆半径R=10cm（圆半径比细管的内径大得多），并与两斜直管道的底端平滑连接．一质量m=0.5kg的小滑块从管口 A的正上方H2处自由下落，第一次到达最低点P的速度大小为10m/s．此后小滑块经“8”字型和PB管道运动到B处竖直向上飞出，然后又再次落回，如此反复．小滑块视为质点，忽略小滑块进入管口时因碰撞造成的能量损失，不计空气阻力，且取g=10m/s2．求：
12．做功和热传递是等效的，确切含义是（ ）
| A． | 他们能使物体改变相同的温度 | |
| B． | 他们能使物体增加相同的热量 | |
| C． | 做的功和传递的热量相同时，能使物体改变相同的内能 | |
| D． | 他们的本质是相同的 |
9．关于重心的说法，正确的是（ ）
| A． | 重心就是物体内最重的一点 | |
| B． | 物体的重心一定在物体上 | |
| C． | 把一物抬到高处，其重心相对于物体的位置也升高了 | |
| D． | 背跃式跳高运动员，在跃过横杆时，其重心可能在横杆的下方 |
质量为m的小滑块静置于光滑水平面上距左侧墙壁为s的位置上，另一个质量为M的小滑块以一定速度在水平面上滑行并与m发生正碰，如图所示，已知两小滑块碰撞时以及滑块与墙壁碰撞均无机械能损失，且碰撞时间很短可忽略不计．