题目内容
19．为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数，某小组设计了如图甲所示的实验装置，其中挡板可固定在桌面上，轻弹簧左端与挡板相连，图中桌面高为h，O1、O2、A、B、C点在同一水平直线上．已知重力加速度为g，空气阻力可忽略不计．实验过程：挡板固定在O1点，推动滑块压缩弹簧，滑块移到A处，测量O1A的距离，如图甲所示．滑块由静止释放，落在水平面上的P点，测出P点到桌面右端的水平距离为x1．
实验过程二：将挡板的固定点移到距O1点电距离为d的O2点．如图乙所示，推动滑块压缩弹簧，滑块移到C处，使O2C的距离与O1A的距离相等．滑块由静止释放，落在水平面上的Q点，测出Q点到桌面右端的水平距离为x2．
（1）为完成本实验，下列说法中正确的是C．
A．必须测出小滑块的质量 B．必须测出弹簧的劲度系数
C．弹簧的压缩量不能太小 D．必须测出弹簧的原长
（2）写出动摩擦因数的表达式μ=$\frac{{x}_{1}^{2}-{x}_{2}^{2}}{4dh}$（用题中所给物理量的符号表示）
（3）小红在进行实验过程二时，发现滑块未能滑出桌面．为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数，还需测量的物理量是滑块停止滑动的位置到B点的距离．
（4）某同学认为，不测量桌面高度，改用秒表测出小滑块从E离桌面到落地的时间，也可测出小滑块与水平桌面间的动摩擦因数．此实验方案不可行（选填“可行”或“不可行”），理由是滑块在空中飞行时间很短，难以把握计时起点和终点，秒表测时间误差较大．
分析 从实验操作的步骤可知，两种情况下弹簧做的功相等，物块滑出桌面时的动能是弹簧做功与摩擦力做功的和；求出滑块滑过不同距离下的摩擦力做的功，即可求出摩擦力的大小与摩擦因数的大小．
解答 解：（1、2）滑块离开桌面后做平抛运动，平抛运动的时间：t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$
滑块飞行的距离：x=v•t
所以滑块第1次离开桌面时的速度：v1=x1•$\sqrt{\frac{g}{2h}}$…①
滑块第2次离开桌面时的速度：v2=x2•$\sqrt{\frac{g}{2h}}$…②
滑块第1次滑动的过程中，弹簧的弹力和摩擦力做功，设弹簧做的功是W1，AB之间的距离是x，则：W1-μmg•x=$\frac{1}{2}$m${v}_{1}^{2}$…③
滑块第1次滑动的过程中，W1-μmg•（x+d）…④
联立①②③④可得：μmg•d=$\frac{1}{2}$m（${v}_{2}^{2}$-${v}_{1}^{2}$）
即：μ=$\frac{{x}_{1}^{2}-{x}_{2}^{2}}{4dh}$
可知，要测定摩擦因数，与弹簧的长度、弹簧的劲度系数、以及滑块的质量都无关．要想让滑块顺利画出桌面，弹簧的压缩量不能太小．故C正确．
故选：C
（3）在进行实验过程二时，发现滑块未能滑出桌面，则可以认为滑块的末速度是0．为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数，还需要测量出滑块停止滑动的位置到B点的距离．
（4）改用秒表测出小滑块从飞离桌面到落地的时间，来测定小滑块与水平桌面间的动摩擦因数．此实验方案是不可行的，原因是 滑块在空中飞行时间很短，难以把握计时起点和终点，秒表测时间误差较大．
故答案为：（1）C；（2）$\frac{{x}_{1}^{2}-{x}_{2}^{2}}{4dh}$；（3）滑块停止滑动的位置到B点的距离；（4）不可行，滑块在空中飞行时间很短，难以把握计时起点和终点，秒表测时间误差较大．
点评 解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，同时要熟练应用所学基本规律解决实验问题．
举一反三单元同步过关卷系列答案
如图所示，竖直放置的两块很大的平行金属板a、b，相距为d，a、b间的电场强度为E，今有一带正电的微粒从a板下边缘以初速度v0竖直向上射入电场，当它飞到b板时，速度大小不变，而方向变为水平方向，且刚好从高度也为d的狭缝穿过b板进入bc区域，bc区域的宽度也为d，所加电场的场强大小为E，方向竖直向上，磁感应强度方向垂直纸面向里，磁感应强度大小等于$\frac{E}{{V}_{0}}$，重力加速度为g，则下列说法不正确的是（ ）| A． | 微粒在ab区域的运动时间为$\frac{{v}_{0}}{g}$ | |
| B． | 微粒在bc区域中做匀速圆周运动，圆周半径r=2d | |
| C． | 微粒在bc区域中做匀速圆周运动．运动时间为$\frac{πd}{3{v}_{0}}$ | |
| D． | 微粒在ab、bc区域中运动的总时间为$\frac{（π+6）d}{2{v}_{0}}$ |
一水平长绳上系着一个弹簧和小球组成的振动系统，小球振动的固有频率为2Hz，现在长绳两端分别有一振源P、Q同时开始以相同振幅A上下振动了一段时间，某时刻两振源在长绳上形成波形如图，两列波先后间隔一段时间经过弹簧振子所在位置，观察到小球先后出现了两次振动，小球第一次振动时起振方向向上，且振动并不显著，而小球第二次则产生了较强烈的振动，则（ ）| A． | 由Q振源产生的波先到达振动系统 | |
| B． | Q振源离振动系统较远 | |
| C． | 由Q振源产生的波的波速较接近4m/s | |
| D． | 有4个时刻绳上会出现振动位移大小为2A的点 |
如图P1、P2是两个频率相同、同相振动的波源，产生两列波，O点是P1、P2连线的中点，A、B、C、D是距O点均为半个波长的四个点，有关A、B、C、D四点 的振动，下列说法正确的是（ ）| A． | A、B两点是振动减弱点，C、D两点是振动加强点 | |
| B． | A、B两点是振动加强点，C、D两点是振动减弱点 | |
| C． | A、B、C、D四点均为振动加强点 | |
| D． | A、B、C、D四点均为振动减弱点 |
如图甲所示，一半径为r=1m的圆形导线圈放在匀强磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，图乙为磁感应强度B随时间t变化关系的图线，规定垂直纸面向里的磁场方向为正方向，求：
如图所示，两个相同的竖直玻璃管A、B下端通过橡胶软管相连，玻璃管中装有适量的水银，两玻璃管的上端封闭，使两玻璃管中分别封闭一段气柱，气柱的长均为L=10cm，A管中空气柱的压强为P1=76cmHg，两管中气体温度均为33℃，A管中水银液面比B管水银液面高出8cm，两玻璃管的长度足够长．| A． | 悬浮在液体中的微粒越小，在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越少，布朗运动越不明显 | |
| B． | 随着分子间距离的增大，分子势能一定先减小后增大 | |
| C． | 人们感到特别闷热时，说明空气的相对湿度较大 | |
| D． | 热量可以自发的从内能小的物体转移给内能大的物体 | |
| E． | 气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度有关 |
| A． | 物体吸收热量的同量对外做功，其内能一定增加 | |
| B． | 热量总是自发地从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体 | |
| C． | 液体表面层分子间距离小于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力 | |
| D． | 用油膜法估测分子大小的依据是油膜呈单分子层分布且将分子视为球形 | |
| E． | 质量为m、摩尔质量为M的物质所含分子数为$\frac{m}{M}$NA |
传感器担负着信息采集任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量（如温度、光、声等）转换成便于测量的量（通常是电学量），例如热敏传感器，主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻，热敏电阻阻值随温度变化的图线如图（甲）所示，图（乙）是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警器的线路图．