1.某研究小組設(shè)計(jì)了一種“用一把尺子測(cè)定動(dòng)摩擦因數(shù)”的實(shí)驗(yàn)方案.如圖所示,A是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽(滑槽末端與桌面相切),B是質(zhì)量為m 的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)).第一次實(shí)驗(yàn),如圖(a)所示,將滑槽末端與桌面右端M對(duì)齊并固定,讓滑塊從滑槽最高點(diǎn)由靜止滑下,最終落在水平地面上的P點(diǎn),測(cè)出滑槽最高點(diǎn)距離桌面的高度h,M距離地面的高度H,M與P間的水平距離x1.第二次實(shí)驗(yàn),如圖(b)所示,將滑槽沿桌面向左移動(dòng)一段距離并固定,讓滑塊B再次從滑槽最高點(diǎn)由靜止滑下,最終落在水平地面上的P′點(diǎn),測(cè)出滑槽末端與桌面右端M的距離L、M與P′間的水平距離x2

①在第二次實(shí)驗(yàn)中,滑塊在滑槽末端時(shí)的速度大小為${x}_{1}\sqrt{\frac{g}{2H}}$.(用實(shí)驗(yàn)中所測(cè)物理量的符號(hào)表示,已知重力加速度為g).
②通過上述測(cè)量和進(jìn)一步的計(jì)算,可求出滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)?,下列能引起實(shí)驗(yàn)誤差的
是:BCD
A.h的測(cè)量           B.H的測(cè)量            C.L的測(cè)量        D.x2的測(cè)量
③若實(shí)驗(yàn)中測(cè)得h=15cm、H=25cm、x1=30cm、L=10cm、x2=20cm,則滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)?=0.5.

分析 (1)由平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)求得速度的大。
(2)凡影響到速度大小的求解的量均會(huì)引起實(shí)驗(yàn)誤差.
(3)先列出μ的表達(dá)式,代入數(shù)據(jù)計(jì)算即可.

解答 解:(1)滑塊在滑槽末端時(shí)的速度大小為:v1=$\frac{{x}_{1}}{t}$   ①
${v}_{2}=\frac{{x}_{2}}{t}$      ②
 由豎直方向有:$H=\frac{1}{2}g{t}^{2}$   ③
由①②③式求得:v1=${x}_{1}\sqrt{\frac{g}{2H}}$
(2)第一次測(cè)的速度為:${v}_{1}={x}_{1}\sqrt{\frac{g}{2H}}$    ④
第二次為:${v}_{2}={x}_{2}\sqrt{\frac{g}{2H}}$     ⑤
  物體在水平桌面上運(yùn)動(dòng),由動(dòng)能定理:$-μmgL=\frac{1}{2}m{v}_{2}^{2}-\frac{1}{2}m{v}_{1}^{2}$    ⑥
 由④⑤⑥式可得:$μ=\frac{{x}_{1}^{2}-{x}_{2}^{2}}{4HL}$  由表達(dá)式可知會(huì)引起誤差的是H的測(cè)量、L的測(cè)量、和x2的測(cè)量;
故選:BCD
(3)由$μ=\frac{{x}_{1}^{2}-{x}_{2}^{2}}{4HL}$=$\frac{0.{3}^{2}-0.{2}^{2}}{4×0.25×0.1}=0.5$
故答案為:(1)${x}_{1}\sqrt{\frac{g}{2H}}$;(2)BCD;(3)0.5

點(diǎn)評(píng) 該實(shí)驗(yàn)有一定的創(chuàng)新性,其實(shí)很多復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)其實(shí)驗(yàn)原理都是來自我們所學(xué)的基本規(guī)律,這點(diǎn)要在平時(shí)訓(xùn)練中去體會(huì).

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.如圖所示,小明用與水平方向成θ角的輕繩拉木箱,沿水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)繩中拉力為F,則木箱所受合力大小為( 。
A.0B.FC.FcosθD.Fsinθ

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12.質(zhì)量m=200g的物體,測(cè)得它的加速度a=20cm/s2,則關(guān)于它受到的合外力的大小及單位,下列運(yùn)算既簡(jiǎn)潔又符合一般運(yùn)算要求的是( 。
A.F=200×20=4 000 NB.F=0.2 kg×20 cm/s2=4 N
C.F=0.2×0.2=0.04 ND.F=0.2×0.2 N=0.04 N

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9.物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù).實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示.一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端裝有定滑輪;木板上有一滑塊,其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連,另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz,開始實(shí)驗(yàn)時(shí),在托盤中放入適量砝碼,滑塊開始做勻加速運(yùn)動(dòng),在紙帶上打出一系列小點(diǎn).
(1)圖2是給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖2所示.根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a=0.496m/s2(保留三位有效數(shù)字).
(2)回答下列兩個(gè)問題:
①為測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù),下列物理量中還應(yīng)測(cè)量的有CD.(填入所選物理量前的字母)
A.木塊的長(zhǎng)度l                         B.木板的質(zhì)量m1
C.滑塊的質(zhì)量m2                             D.托盤和砝碼的總質(zhì)量m3
E.滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t
②測(cè)量①中所選定的物理量時(shí)需要的實(shí)驗(yàn)器材是天平.
(3)滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=$\frac{{{m_3}g-({m_2}+{m_3})a}}{{{m_2}g}}$(用所測(cè)物理量的字母表示,重力加速度為g)與真實(shí)值相比,測(cè)量的動(dòng)摩擦因數(shù)偏大(填“偏大”或“偏小”).寫出支持你的看法的一個(gè)論據(jù):沒有考慮打點(diǎn)計(jì)時(shí)器給紙帶的阻力、細(xì)線和滑輪間、以及空氣等阻力.

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16.為了測(cè)定木塊A和木板B之間的動(dòng)摩擦因數(shù),某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn),圖甲為其實(shí)驗(yàn)裝置示意圖.

(1)該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中主要操作步驟如下,其中有一個(gè)步驟是多余的,多余的步驟是:B
A.用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出木塊A的重力為GA=7.00N;
B.用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出木板B的重力為GB=8.40N;
C.按圖甲的裝置安裝器材,安裝過程中用手按住木塊和木板;
D.松開按住木塊和木板的手,讓其運(yùn)動(dòng),待木塊靜止后讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)
(2)該同學(xué)按正確方法讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖乙所示,其示數(shù)為2.10N.
(3)根據(jù)該同學(xué)的測(cè)量數(shù)據(jù),可得到木塊A和木塊B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.30.

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6.某興趣小組欲通過測(cè)定工業(yè)污水(含多種重金屬離子)的電阻率來判斷某工廠廢水是否達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn).如圖甲所示為該同學(xué)所用盛水容器,其左、右兩側(cè)面為金屬薄板(電阻極。溆嗨拿嬗山^緣材料制成,左右兩側(cè)帶有接線柱.容器內(nèi)表面長(zhǎng)a=40cm,寬b=20cm,高c=10cm.將水樣注滿容器后,進(jìn)行以下操作:

(1)分別用多用電表歐姆擋的“×1k”、“×100”兩檔粗測(cè)水樣的電阻值時(shí),表盤上指針如圖乙所示,則所測(cè)水樣的電阻約為3000Ω.
(2)為更精確地測(cè)量所取水樣的電阻,該小組從實(shí)驗(yàn)室中找到如下實(shí)驗(yàn)器材:
A.電流表(量程5mA,電阻RA為50Ω)
B.電壓表(量程15V,電阻R v約為10kΩ)
C.滑動(dòng)變阻器(0~20Ω,額定電流1A)
D.電源(12V,內(nèi)阻約10Ω)
E.開關(guān)一只、導(dǎo)線若干
請(qǐng)?jiān)诖痤}卷相應(yīng)位置的實(shí)物圖中完成電路連接(用筆劃導(dǎo)線).
(3)正確連接電路后,閉合開關(guān),測(cè)得一組U、I數(shù)據(jù);再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,重復(fù)上述測(cè)量步驟,得出一系列數(shù)據(jù)如表所示,請(qǐng)?jiān)谠诖痤}卷相應(yīng)位置的坐標(biāo)紙中作出U-I關(guān)系圖線.
U/V2.03.86.88.010.211.6
I/mA0.731.362.202.893.664.15
(4)由以上測(cè)量數(shù)據(jù)可以求出待測(cè)水樣的電阻率為137.2Ω•m.

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13.圖(甲)為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖,其矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng),線圈的匝數(shù)n=100、電阻r=10Ω,線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接,電阻R=90Ω,與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表.在t=0時(shí)刻,線圈平面與磁場(chǎng)方向平行,穿過每匝線圈的磁通量Φ隨時(shí)間t按圖(乙)所示正弦規(guī)律變化. 求:當(dāng)線圈由開始計(jì)時(shí)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)90°過程中,

(1)通過R的電荷量q為多少?
(2)R上產(chǎn)生電熱QR為多少?
(3)外力做的功為多少?
(4)交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的峰值;
(5)電路中交流電壓表的示數(shù).

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10.一個(gè)小燈泡的額定電壓為2.0V,額定電流約為0.5A,選用下列實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪小燈泡的伏安特性曲線
A.電源E:電動(dòng)勢(shì)為3.0V,內(nèi)阻不計(jì)
B.電壓表V1:量程為0~3V,內(nèi)阻約為1kΩ
C.電壓表V2:量程為0~15V,內(nèi)阻約為4kΩ
D.電流表A1:量程為0~3A,內(nèi)阻約為0.1Ω
E.電流表A2:量程為0~0.6A,內(nèi)阻約為0.6Ω
F.滑動(dòng)變阻器R1:最大阻值為10Ω,額定電流為1.0A
G.滑動(dòng)變阻器R2:最大阻值為150Ω,額定電流為1.0A
H.開關(guān)S,導(dǎo)線若干

(1)實(shí)驗(yàn)中使用的電壓表應(yīng)選用B;電流表應(yīng)選用E;滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用F(請(qǐng)?zhí)顚戇x項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母)
(2)實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)連接實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示,請(qǐng)不要改動(dòng)已連接的導(dǎo)線,在下面的實(shí)物連接圖中把還需要連接的導(dǎo)線補(bǔ)上.
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的電壓表和電流表數(shù)據(jù),已在圖2坐標(biāo)紙上做出小燈泡的U-I圖線.請(qǐng)簡(jiǎn)述該圖線不是直線的主要原因:燈泡電阻隨溫度的升高而增大
(4)若將實(shí)驗(yàn)中的小燈泡接在電動(dòng)勢(shì)為1.5V、內(nèi)阻為1.5Ω的電源兩端,則小燈泡的實(shí)際功率約為0.36W(保留兩位有效數(shù)字).

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11.做《驗(yàn)證力的平行四邊形定則》實(shí)驗(yàn)時(shí),

(1)下列敘述正確的是AC
A.同一次實(shí)驗(yàn)過程,結(jié)點(diǎn)的位置必須都拉到同一位置O點(diǎn),不能隨意變動(dòng);
B.用兩只彈簧秤拉橡皮條時(shí),應(yīng)使兩細(xì)繩之間的夾角總為90°,以便于算出合力的大。
C.力的值適當(dāng)大些好;
D.實(shí)驗(yàn)時(shí)僅需要記錄力的大小和方向
(2)如果實(shí)驗(yàn)中只有一個(gè)彈簧秤,當(dāng)用兩根線拉橡皮條時(shí),線中的力需要分兩次分別測(cè)量,第一次將彈簧秤接在B繩子上,(第二次把彈簧秤接在C繩子上時(shí)忘了記下上次C繩子的方向位置,下列說法正確的是A
A、必須重新做上一步,測(cè)B繩上 拉力時(shí)除記下B繩的位置外還記下C繩子的位置.
B、不需要重做上一步,只須用秤拉C繩時(shí)把橡皮條的位置保持在上次完全一樣的位置狀態(tài),B繩在原方向直線上即可.
C、用一根彈簧秤不可能完成這個(gè)實(shí)驗(yàn).

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