题目内容

11.如图所示,人和木板受到的重力分别为400N和100N,人用力拉绳子使人和木板一起匀速前进,已知人与木板间的静摩擦力为70N,则木板与地面间的动摩擦因数为0.28.

分析 分别对人、人与木板整体受力分析,然后根据共点力平衡条件和摩擦力公式列式求解即可.

解答 解:设木板和人的重力分别为G1和G2,地面对木板的滑动摩擦力为f1,木板对人的静摩擦力为f2,地面对木板的支持力为FN,细线对人和木板的拉力为T.
以人为研究对象,人受到重力m1g,木板对人的支持力N,拉力T和木板对人的静摩擦力为f2作用,由平衡条件知:
  f2=T=70N.
以人和木板为整体为研究对象,整体受到的外力有:重力(m1+m2)g、地面支持力FN,地对摩擦力f1,细线拉力两个T.整体在五个外力作用下做匀速运动,由平衡条件知:
竖直方向:FN=G1+G2
水平方向:2T=f1
摩擦力:f1=μFN
由以上三式得:
2T=μ(G1+G2
即2×70=μ(100+400),解得μ=0.28
故答案为:0.28

点评 采用整体法和隔离法对物体进行受力分析,抓住两物体之间的内在联系,绳中张力大小相等、均受力平衡,根据共点力平衡条件列式求解即可.

练习册系列答案
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1.如图甲所示的装置叫做阿特伍德机,是英国数学家和物理学家阿特伍德创制的一种著名力学实验装置,用来研究匀变速直线运动的规律.某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律,如图乙所示.
(1)实验时,该同学进行了如下操作:
①将质量均为M(A的含挡光片、B的含挂钩)的重物用绳连接后,跨放在定滑轮上,处于静止状态.测量出挡光片的中心(填“A的上表面”、“A的下表面”或“挡光片中心”)到光电门中心的竖直距离h.
②在B的下端挂上质量为m的物块C,让系统(重物A、B以及物块C)中的物体由静止开始运动,光电门记录挡光片挡光的时间为△t.
③测出挡光片的宽度d,计算有关物理量,验证机械能守恒定律.
(2)如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒,应满足的关系式为mgh=$\frac{1}{2}(2M+m){(\frac{d}{△t})}^{2}$ (已知重力加速度为g).
(3)引起该实验系统误差的原因有绳子有一定的质量、滑轮与绳子之间有摩擦、重物运动受到空气阻力等(写一条即可).
(4)验证实验结束后,该同学突发奇想:如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒,不断增大物块C的质量m,重物B的加速度a也将不断增大,那么a与m之间有怎样的定量关系?a随m增大会趋于一个什么值?请你帮该同学解决:
①写出a与m之间的关系式:a=$\frac{g}{\frac{2M}{m}+1}$(还要用到M和g).
②a的值会趋于重力加速度g.
6.在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准.待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm.
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图1所示,其读数应为0.398mm(该值接近多次测量的平均值).
(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx.实验所用器材为:电池组(电动势3V,内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ)、滑动变阻器R(0~20Ω,额定电流2A)、开关、导线若干.某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:
次数12345678
U/V00.10.30.711.51.72.3
I/A00.020.060.160.220.340.460.52
由以上实验数据可知,他们测量Rx是采用图2中的甲图(选填“甲”或“乙”).

(3)图3是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端.请根据(2)所选的电路图,补充完成下图中实物间的连线.
(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图4所示,图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点.请在图中标出第3、5、7次测量数据的坐标点,并描绘出UI图线.由图线得到金属丝的阻值Rx=4.4Ω(保留两位有效数字).
(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为C(填选项前的符号).
A.1×10-2Ω•m    B.1×10-3Ω•m
C.1×10-6Ω•m     D.1×10-8Ω•m.

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