16．某物理興趣小組想測量滑塊和長木板之間的動摩擦因數(shù)．實驗裝置如圖甲所示，表面粗糙，一端裝有定滑輪的長木板放在水平的實驗臺上；木板上有一滑塊，滑塊右端固定一個小滑輪，鉤碼和彈簧稱通過繞在滑輪上的細繩相連．放開鉤碼，滑塊在長木板上做勻加速直線運動（忽略滑輪的摩擦）．接通電源，釋放滑塊，讀出彈簧測力計的示數(shù)F，處理紙帶，得到滑塊運動的加速度a．
（1）圖乙是實驗中得到的某條紙帶的一段，己知相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔均為T，S1、S2、S3、S4已測出，請寫出計算滑塊加速度的表達式（要求盡量減小誤差）：a=$\frac{（{S}_{4}-{S}_{2}）+（{S}_{3}-{S}_{1}）}{4{T}^{2}}$．
（2）己知滑塊和小滑輪的總質(zhì)量為m，當(dāng)彈簧測力的示數(shù)F時，較準(zhǔn)確地測得加速度為a（重力加速度為g）．則滑塊和長木板之間的動摩擦因數(shù)μ=$\frac{2F-ma}{mg}$ （用m、F、a、g表示）

分析 （1）利用逐差法△x=aT2可以求出物體的加速度大�。�
（2）根據(jù)牛頓第二定律的表達式，可以求出摩擦系數(shù)的表達式．

解答 解：（1）相鄰的計數(shù)點時間間隔是T，根據(jù)逐差法有：a=$\frac{（{S}_{4}-{S}_{2}）+（{S}_{3}-{S}_{1}）}{4{T}^{2}}$
（2）要測量動摩擦因數(shù)，由f=μFN 可知要求μ，需要知道摩擦力和壓力的大小，壓力就是滑塊的重力．
以滑塊為研究對象，水平方向滑塊受到兩個繩子的拉力和摩擦力的作用，根據(jù)牛頓第二定律有：2F-f=ma ①
f=μmg   ②
聯(lián)立①②解得：μ=$\frac{2F-ma}{mg}$．
故答案為：（1）$\frac{（{S}_{4}-{S}_{2}）+（{S}_{3}-{S}_{1}）}{4{T}^{2}}$；（2）$\frac{2F-ma}{mg}$

點評 本題重點是考察學(xué)生實驗創(chuàng)新能力及運用圖象處理實驗數(shù)據(jù)的能力，對這種創(chuàng)新類型的題目，應(yīng)仔細分析給定的方案和數(shù)據(jù)，建立物理模型．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

19．實驗室里的交流發(fā)電機可簡化為如圖所示的模型，正方形線圈在水平勻強磁場中繞垂直于磁感線的OO′軸勻速轉(zhuǎn)動．今在發(fā)電機的輸出端接一個電阻R和理想電壓表，并讓線圈每秒轉(zhuǎn)25圈，讀出電壓表的示數(shù)為10V．已知R=10Ω，線圈電阻忽略不計，下列說法正確的是（　�。�
A．線圈位于圖中位置時，線圈中的瞬時電流為零
B．從中性面開始計時，線圈中電流瞬時值表達式為i=$\sqrt{2}$sin25t（A）
C．流過電阻R的電流每秒鐘方向改變50次
D．電阻R上的熱功率等于20 W

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

20．下列的說法中正確的是（　　）
A．發(fā)生多普勒效應(yīng)時，波源的頻率發(fā)生了變化
B．發(fā)生多普勒效應(yīng)時，觀察者接受到的波的頻率發(fā)生了變化
C．多普勒效應(yīng)是在波源與觀察者之間有相對運動時產(chǎn)生的
D．多普勒效應(yīng)是由奧地利物理學(xué)家多普勒首先發(fā)現(xiàn)的

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．如圖所示，放在光滑水平面上的物體A和B，質(zhì)量分別為2m和m，第一次水平恒力F1作用在A上，第二次水平恒力F2作用在B上．已知兩次水平恒力作用時，A、B間的作用力大小相等．則（　�。�
A．F1=F2B．F1=$\frac{1}{2}$F2C．F1=$\frac{3}{2}$F2D．F1=2F2

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

11．某同學(xué)為了將一量程為3V的電壓表改裝成可測量電阻的儀表-歐姆表
（1）先用如圖a所示電路測量該電壓表的內(nèi)阻，圖中電源內(nèi)阻可忽略不計，閉合開關(guān)，將電阻箱阻值調(diào)到3kΩ時，電壓表恰好滿偏；將電阻箱阻值調(diào)到12kΩ時，電壓表指針指在如圖b所示位置，則電壓表的讀數(shù)為1.50V．由以上數(shù)據(jù)可得電壓表的內(nèi)阻RW=6kΩ；

（2）將圖a的電路稍作改變，在電壓表兩端接上兩個表筆，就改裝成了一個可測量電阻的簡易歐姆表，如圖c所示，為將表盤的電壓刻度轉(zhuǎn)換為電阻刻度，進行了如下操作：將兩表筆斷開，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱，使指針指在“3.0V”處，此處刻度應(yīng)標(biāo)阻值為∞（填“0”或“∞”）；再保持電阻箱阻值不變，在兩表筆間接不同阻值的已知電阻找出對應(yīng)的電壓刻度，則“1V”處對應(yīng)的電阻刻度為1kΩ；
（3）若該歐姆表使用一段時間后，電池內(nèi)阻不能忽略且變大，電動勢不變，但將兩表筆斷開時調(diào)節(jié)電阻箱，指針仍能滿偏，按正確使用方法再進行測量，其測量結(jié)果將C
A．偏大         B．偏小          C．不變          D．無法確定．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

1．從某高度處以20m/s的初速度水平拋出一物體，經(jīng)2s落地，g取10m/s2，求：
（1）物體拋出時的高度；
（2）物體拋出點與落地點的水平距離；
（3）落地速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．某同學(xué)為了測定木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)，他用測速儀研究木塊在斜面上的運動情況，裝置如圖甲所示，他使木塊以初速度v0=4m/s的速度沿傾角θ=30°的斜面上滑緊接著下滑至出發(fā)點，并同時開始記錄數(shù)據(jù)，結(jié)果電腦只繪出了木塊從開始上滑至最高點的v-t圖線如圖乙所示，g取10m/s2，則根據(jù)題意計算出的下列物理量正確的是（　�。�
A．上滑過程中的加速度的大小a1=8m/s2
B．木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=$\frac{\sqrt{3}}{3}$
C．木塊回到出發(fā)點時的速度大小v=4m/s
D．木塊經(jīng)2s返回出發(fā)點

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．萬有引力定律揭示了天體運動規(guī)律與地上物體運動規(guī)律具有內(nèi)在的一致性．用彈簧秤稱量一個相對于地球靜止的小物體的重量，從而獲得地球不同位置處的重力加速度，隨稱量位置的變化可能會有不同的結(jié)果．已知地球自轉(zhuǎn)周期為T，萬有引力常量為G．將地球視為半徑為R、質(zhì)量均勻分布的球體，不考慮空氣的影響．設(shè)在地球北極地面稱量時，獲得重力加速度為g0．
（1）由以上已知物理量可求得地球密度是多少？
（2）若在北極地面和赤道地面分別以相同初速度，相同高度平拋一物體，求物體在北極地面和赤道地面做平拋運動的水平位移比為多少？
（3）若已知月球中心到地球中心的距離約為60R，繞行軌道視為圓軌道，現(xiàn)有另一繞地球做橢圓軌道運動的衛(wèi)星周期為T1，求此橢圓軌道的半長軸a為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

6．在“用雙縫干涉測光的波長”的實驗中，某同學(xué)安裝實驗裝置如圖所示，調(diào)試好后能觀察到清晰的干涉條紋

（1）根據(jù)實驗裝置可知，②、④分別是濾光片、雙縫．
（2）某次實驗時，該同學(xué)調(diào)節(jié)劃分板的位置，使分劃板中心刻度線對齊某亮紋的中心，如圖②所示，此時螺旋測微器的讀數(shù)為1.180（1.179～1.181）mm
（3）轉(zhuǎn)動手輪，使分劃線向一側(cè)移動到另一亮紋的中心位置，再次從螺旋測微器上讀數(shù)，若實驗測得4條亮紋中心間的距離為△x=0.960mm，已知雙縫間距為d=1.5mm，雙縫到屏的距離為L=1.00m，則對應(yīng)的光波波長λ=4.8×10-4mm．

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同步練習(xí)冊答案