一小組用如圖所示裝置測定滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)．斜面下端固定一光電門，上端由靜止釋放一帶有遮光條的滑塊，滑塊沿斜面加速通過光電門．

（1）要測量木板與斜面間的動摩擦因數(shù)，除了已知當?shù)刂亓铀俣萭及遮光條寬度d、遮光時間t，還應(yīng)測量的物理量是下列選項中的　BD　；

A．滑塊的長度L

B．斜面的傾角θ

C．滑塊的質(zhì)量m

D．釋放滑塊時遮光條到光電門間的距離x

（2）用上述物理量表示滑塊與斜面間動摩擦因數(shù)μ=　　．


考點：

探究影響摩擦力的大小的因素．

專題：

實驗題；摩擦力專題．

分析：

設(shè)斜面的傾角為θ，釋放滑塊時遮光條到光電門間的距離x，滑塊經(jīng)過光電門時的速度為v，物體在斜面上受到重力．可以使用牛頓第二定律與運動學的公式求得摩擦因數(shù)的表達式，根據(jù)表達式說明需要測量的物理量．

解答：

解：（1）設(shè)斜面的傾角為θ，釋放滑塊時遮光條到光電門間的距離x，滑塊經(jīng)過光電門時的速度為v，物體在斜面上受到重力．支持力和摩擦力的作用，沿斜面的方向：mgsinθ﹣μmgcosθ=ma，①

由導出公式：2ax=v2﹣0，②

由于遮光片經(jīng)過光電門的時間比較小，所以可以用遮光片經(jīng)過光電門的平均速度表示瞬時速度，即： ③

聯(lián)立①②③解得：；

從公式中可以看出，摩擦因數(shù)與斜面的傾角θ、遮光片的寬度d、重力加速度g、遮光條寬度d、遮光時間t以及釋放滑塊時遮光條到光電門間的距離x有關(guān)，所以還需要測量的物理量為：斜面的傾角θ和釋放滑塊時遮光條到光電門間的距離x．故選項BD正確．

（2）由（1）的分析可得，

故答案為：（1）BD；（2）．

點評：

該題探討斜面的摩擦因數(shù)的實驗設(shè)計比較新穎，可以根據(jù)對物體的受力分析，結(jié)合牛頓第二定律求出滑塊的加速度，由位移﹣速度關(guān)系式求出斜面的摩擦因數(shù)的表達式公式．也可以使用動能定理，根據(jù)只有重力和摩擦力做功，求得斜面的摩擦因數(shù)．

　

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：


用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律．實驗所用電源為學生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點痕進行測量，據(jù)此驗證機械能守恒定律．

（1）下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：

A．按照圖示的裝置安裝器件

B．將打點計時器接到電源的“直流輸出”上；

C．用天平測出重錘的質(zhì)量

D．釋放紙帶，立即接通電源開關(guān)打出一條紙帶；

E．測量紙帶上某些點間的距離；

F．根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能

其中沒有必要進行的或者操作不當?shù)牟襟E是　　（將其選項對應(yīng)的字母填在橫線處）

（2）在驗證機械能守恒定律的實驗中，若以v2為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出v2﹣h的圖象應(yīng)是　　，才能驗證機械能守恒定律；v2﹣h 圖象的斜率等于　　的數(shù)值．

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科目：高中物理 來源： 題型：


在物理學發(fā)展的過程中，有許多偉大的科學家做出了貢獻．關(guān)于科學家和他們的貢獻，下列說法正確的是（　�。�

　

A．

安培首先提出了磁場對運動電荷的作用力公式

　

B．

法拉第根據(jù)小磁針在通電導線周圍的偏轉(zhuǎn)而發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)

　

C．

楞次發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，并研究得出了判斷感應(yīng)電流方向的方法﹣﹣楞次定律

　

D．

法國物理學家?guī)靵隼门こ訉嶒灠l(fā)現(xiàn)了電荷之間的相互作用規(guī)律﹣﹣庫侖定律

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科目：高中物理 來源： 題型：


許多物理學家的科學研究推動了物理學的發(fā)展，促進了人類文明．以下對幾位物理學家所作的科學探究，敘述正確的是（　�。�

　

A．

牛頓用實驗的方法測出引力常量G

　

B．

伽利略用斜面實驗和邏輯推理證明了所有自由落體運動的加速度相同

　

C．

開普勒用數(shù)據(jù)歸納的研究方法發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律

　

D．

胡克用邏輯推理的方法得出了胡克定律

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科目：高中物理 來源： 題型：


如上右圖所示，在光滑的水平面上有一質(zhì)量為M、傾角為θ的光滑斜面體，斜面上有一質(zhì)量為m的物塊沿斜面下滑．關(guān)于物塊下滑過程中對斜面壓力大小的解答，有如下四個表達式．要判斷這四個表達式是否合理，你可以不必進行復(fù)雜的計算，而是根據(jù)所學的物理知識和物理方法進行分析，從而判斷解的合理性．根據(jù)你的判斷，下述表達式中可能正確的是（　　）

　

A．

B．

　

C．

D．

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示是采用動力學方法測量空間站質(zhì)量的原理圖，若已知飛船質(zhì)量為3.0×103 kg，其推進器的平均推力為900 N，在飛船與空間站對接后，推進器工作5 s內(nèi)，測出飛船和空間站速度變化是0.05 m/s，則空間站的質(zhì)量為(　　)

A．9.0×104 kg                  B．8.7×104 kg

C．6.0×104 kg                  D．6.0×103 kg

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，工廠利用皮帶傳輸機把貨物從地面運送到高出水平地面的C平臺上，C平臺離地面的高度一定．運輸機的皮帶以一定的速度v順時針轉(zhuǎn)動且不打滑．將貨物輕輕地放在A處，貨物隨皮帶到達平臺．貨物在皮帶上相對滑動時，會留下一定長度的痕跡．已知所有貨物與皮帶間的動摩擦因數(shù)均為μ.若皮帶的傾角θ、運行速度v和貨物質(zhì)量m都可以改變，始終滿足tan θ<μ.可以認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則(　　)

A．當速度v一定時，角θ越大，運送時間越長

B．當傾角θ一定時，改變速度v，運送時間不變

C．當傾角θ和速度v一定時，貨物質(zhì)量m越大，皮帶上留下的痕跡越長

D．當傾角θ和速度v一定時，貨物質(zhì)量m越大，皮帶上摩擦產(chǎn)生的熱越多

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科目：高中物理 來源： 題型：


偵察衛(wèi)星在通過地球兩極上空的圓軌道上運行，它的運行軌道距地面高度為h，已知地球半徑為R，地面表面處的重力加速度為g，地球的自轉(zhuǎn)周期為T。

⑴ 試求該衛(wèi)星的運行速度；　

⑵ 要使衛(wèi)星在一天內(nèi)將地面上赤道各處在日照條件下的情況全部拍下來，衛(wèi)星在通過赤道上空時，衛(wèi)星上的攝像機應(yīng)拍攝地面上赤道圓周的弧長S是多少?

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖，傾角為的斜面體放在粗糙的水平面上，質(zhì)量為m的物體A與一勁度系數(shù)為k的輕彈簧相連．現(xiàn)用拉力F沿斜面向上拉彈簧，使物體A在光滑斜面上勻速上滑，上滑的高度為h，斜面體始終處于靜止狀態(tài)。在這一過程中

A、彈簧的伸長量為 

B、拉力F做的功為

C、物體A 的機械能增加mgh

D、斜面體受地面的靜摩擦力大小等于Fcos 

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