题目内容
3．某同学用如图甲的装置来测定滑块与导轨间的动摩擦因数．在气垫导轨上安装了两个光电门l、2，滑块上固定一遮光条，滑块用细线跨过定滑轮与钩码相连．
（1）用游标卡尺测光电门遮光条的宽度d，图乙中游标卡尺读数为0.225cm．滑块在轨道上做匀加速运动时，先后通过光电门1、2所用的时间分别为t1、t2，两光电门间的距离为L，用d、t1、t2、L 表示滑块运动的加速度a=$\frac{{d}^{2}}{2L}$（$\frac{1}{{t}_{2}^{2}}$-$\frac{1}{{t}_{1}^{2}}$）；
（2）要使细线中拉力近似等于钩码重力，滑块质量M与钩码质量m应满足M远大于m关系．
（3）满足（2）后，调整气垫导轨水平，断开气源时，测得滑块在轨道上运动的加速度为a1；不改变钩码的质量，接通气源，测得滑块在轨道上运动的加速度为a2，用a1、a2、g 表示滑块与导轨间的动摩擦因数μ=$\frac{{a}_{2}-{a}_{1}}{g}$．
分析 （1）游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺的示数；由速度公式求出滑块经过光电门时的速度，然后由匀变速运动的速度位移公式求出滑块的加速度．
（2）只有在滑块质量远大于钩码质量时，才可近似认为滑块受到的拉力等于钩码的重力．
（3）断开气源，滑块受到拉力与阻力的作用，接通气源时，滑块受仅受到拉力的作用，由牛顿第二定律与滑动摩擦力公式可以求出动摩擦因数．
解答 解：（1）由图示游标卡尺可知，主尺示数为0.2cm，游标尺示数为5×0.05mm=0.25mm=0.025cm，则游标卡尺读数为0.2cm+0.025cm=0.225cm；
滑块经过光电门时的速度v1=$\frac{d}{{t}_{1}}$，v2=$\frac{d}{{t}_{2}}$，
由匀变速直线运动的速度位移公式得：v22-v12=2aL，解得，加速度a=$\frac{{d}^{2}}{2L}$（$\frac{1}{{t}_{2}^{2}}$-$\frac{1}{{t}_{1}^{2}}$）．
（2）当滑块质量M远大于钩码质量m 时，细线中拉力近似等于钩码重力．
（3）对滑块由牛顿第二定律得：F-μMg=Ma1，F=Ma2，解得：μ=$\frac{{a}_{2}-{a}_{1}}{g}$．
故答案为：（1）0.225，$\frac{{d}^{2}}{2L}$（$\frac{1}{{t}_{2}^{2}}$-$\frac{1}{{t}_{1}^{2}}$）；
（2）M远大于m；（3）$\frac{{a}_{2}-{a}_{1}}{g}$．
点评 对游标卡尺读数时要先确定其游标尺的精度，主尺与游标尺示数之和是游标卡尺的示数，游标卡尺不需要估读．
练习册系列答案
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13．
压敏电阻的阻值随着所受压力的增大而减小，在升降机中将重物放在压敏电阻上，压敏电阻接在如图（a）所示的电路中，电流表的示数变化情况如图（b）所示．某同学根据电流表的示数变化情况推断升降机的运动情况．下列推断正确的是（ ）
压敏电阻的阻值随着所受压力的增大而减小，在升降机中将重物放在压敏电阻上，压敏电阻接在如图（a）所示的电路中，电流表的示数变化情况如图（b）所示．某同学根据电流表的示数变化情况推断升降机的运动情况．下列推断正确的是（ ）| A． | 0-t1时间内，升降机一定匀速运动 | |
| B． | 0-t1时间内，升降机可能减速上升 | |
| C． | t1-t2时间内，升降机可能匀速上升 | |
| D． | t1-t2时间内，升降机可能匀加速上升 |
如图所示的粗细均匀薄壁U型管，左管上端封闭，右管开口且足够长．温度为t1=27℃时，右管内水银面比左管高h=4cm，左管内空气柱长度为L=40cm，大气压强p0=76cmHg．现使左管内空气温度缓慢下降，则当左管内液面上升h1=4cm时，管内气体温度t2为多少℃？
11．
如图所示，一理想变压器原线圈可通过移动滑动触头P的位置改变接入电路的匝数，b为原线圈的中点．当P接a时，原、副线圈的匝数比为10：1，线圈L上的直流电阻不计．若原线圈接u=220$\sqrt{2}$sinωt的交流电，则（ ）
如图所示，一理想变压器原线圈可通过移动滑动触头P的位置改变接入电路的匝数，b为原线圈的中点．当P接a时，原、副线圈的匝数比为10：1，线圈L上的直流电阻不计．若原线圈接u=220$\sqrt{2}$sinωt的交流电，则（ ）| A． | 若只将P由a向b滑动时，则变压器的输入功率增大 | |
| B． | 若只增大电源的频率，则灯泡B将变亮 | |
| C． | 若只将变阻器R的滑片M向上滑动时，灯泡B将变亮 | |
| D． | 当P接a时，变阻器R两端的电压为22$\sqrt{2}$V |
18．关于下列四幅图说法不正确的是（ ）
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| B． |  光电效应实验说明了光具有粒子性 | |
| C． |  电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性 | |
| D． |  原子核式结构模型很好地解释了大角度散射实验现象 |
15．
如图所示，平行金属板中带电质点P原来处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，R1的阻值和电源内阻r相等．当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（ ）
如图所示，平行金属板中带电质点P原来处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，R1的阻值和电源内阻r相等．当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（ ）| A． | 质点P将向下运动 | B． | R3上消耗的功率逐渐增大 | ||
| C． | 电流表读数减小，电压表读数增大 | D． | 电源的输出功率逐渐增大 |
12．2013年我国多地都出现了雾霾天气，严重影响了人们的健康和交通，设有一辆汽车能见度较低的雾霾天气里以54 km/h的速度匀速行驶，司机突然看到正前方有一辆静止的故障车，该司机刹车的反应时间为0.6 s，刹车后汽车匀减速前进，刹车过程中加速度大小为5 m/s2，最后停在故障车前1.5 m处，避免了一场事故．以下说法正确的是（ ）
| A． | 司机发现故障车后，汽车经过3 s停下 | |
| B． | 司机发现故障车时，汽车与故障车的距离为33m | |
| C． | 从司机发现故障车到停下来的过程，汽车的平均速度为7.5 m/s | |
| D． | 从司机发现故障车到停下来的过程，汽车的平均速度为11 m/s |
10．一列简谐横波在t=0.6s时刻的图象如图甲所示，此时，P、Q两质点的位移均为-1cm，A质点的振动图象如图乙所示，以下说法正确的是（ ）
| A． | 这列波沿x轴正方向传播 | |
| B． | 这列波的波速是$\frac{50}{3}$m/s | |
| C． | 从t=0.6s开始，紧接着的△t=0.6s时间内，A质点通过的路程是10m | |
| D． | 从t=0.6s开始，质点P比质点Q早0.4s回到平衡位置 | |
| E． | 若该波在传播过程中遇到一个尺寸为15m的障碍物不能发生明显衍射现象 |