如圖1所示是測(cè)量物塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置.長(zhǎng)木板固定在水平桌面上,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上,紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,與帶滑輪的物塊相連.沙桶和力傳感器通過(guò)繞在滑輪上的細(xì)繩相連.調(diào)整沙桶的質(zhì)量,當(dāng)放開(kāi)沙桶時(shí),使物塊在木板上做勻加速直線運(yùn)動(dòng).(重力加速度為g,滑輪的質(zhì)量和摩擦可以忽略)
(1)在某次測(cè)量中讀出力傳感器示數(shù)為F,為進(jìn)一步測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù),下列物理量中還需測(cè)量的有
 
;
A.木板的長(zhǎng)度L
B.物塊的質(zhì)量m
C.沙桶的質(zhì)量M
D.運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t
(2)利用測(cè)得的物理量寫出動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式μ=
 

(3)為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更精確,該同學(xué)改變沙桶的質(zhì)量,重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)操作,得到多組數(shù)據(jù)試驗(yàn)如圖乙表格,以力傳感器的示數(shù)F為橫軸,以加速度a為縱軸建立直角坐標(biāo)系如圖2,做出a-F圖象,重力加速度g=9.8m/s2,則由圖象可得動(dòng)摩擦因數(shù)μ=
 
(保留一位有效數(shù)字)物塊的質(zhì)量m=
 
kg(保留一位有效數(shù)字).
精英家教網(wǎng)
分析:(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理求出動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式,然后確定需要測(cè)量的量.
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),求出動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式.
(3)根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出a-F圖象,求出圖象對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式,然后根據(jù)圖象求出動(dòng)摩擦因數(shù),求出物塊的質(zhì)量.
解答:解:(1)由紙帶可以求出物塊的加速度a,對(duì)物塊,由牛頓第二定律得:
2F-μmg=ma,則動(dòng)摩擦因數(shù)μ=
2F-ma
mg
,加速度a可以由紙帶求出,g與F已知,
要測(cè)動(dòng)摩擦因數(shù),還需要測(cè)出物塊的質(zhì)量m,故選B.
(2)由(1)可知,動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式μ=
2F-ma
mg

(3)應(yīng)用描點(diǎn)法作圖,作出圖象如圖所示:
精英家教網(wǎng)
對(duì)物塊,由牛頓第二定律得:2F-μmg=ma,
解得:a=
2
m
F-μg,
由圖象可知,μg=1,故動(dòng)摩擦因素:μ≈0.1,
a=0時(shí),F(xiàn)=1.1,則
2
m
×1.1-0.1×9.8=0,質(zhì)量m≈2.2kg;
故答案為:(1)B;(2)
2F-ma
mg
;(3)0.1;2.2.
點(diǎn)評(píng):本題考查測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù)涉及牛頓第二定律、加速度的計(jì)算及利用圖象求解相關(guān)物理量等,意在考查學(xué)生的綜合分析能力,有一定的難度.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2012?湛江一模)①用游標(biāo)卡尺(卡尺的游標(biāo)有20等分)測(cè)量?jī)x物塊的長(zhǎng)度,測(cè)量結(jié)果如圖1所示,由此可知物塊的長(zhǎng)度是
8.130
8.130
cm.
②“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細(xì)線的結(jié)點(diǎn),OB和OC為細(xì)線.圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖示.
(a)做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備后,先用兩個(gè)彈簧秤把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到某一位置O,此時(shí)需要記錄的是
O點(diǎn)位置
O點(diǎn)位置
,
兩彈簧的讀數(shù)
兩彈簧的讀數(shù)
兩細(xì)繩套的方向
兩細(xì)繩套的方向

(b)圖乙中的F與F′兩力中,方向一定沿AO方向的是
F′
F′

(c)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是
B
B

A.理想實(shí)驗(yàn)法        B.等效替代法
C.控制變量法        D.建立物理模型法.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示是測(cè)量物塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置。長(zhǎng)木板固定在水平桌面上,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上,紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,與帶滑輪的物塊相連。沙桶和彈簧秤通過(guò)繞在滑輪上的細(xì)繩相連。調(diào)整沙桶的質(zhì)量,當(dāng)放開(kāi)沙桶時(shí),使物塊在木板上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。(重力加速度為g,滑輪的質(zhì)量和摩擦可以忽略)

1.除圖中所給的實(shí)驗(yàn)器材外,以下器材哪些是必需的______

A.天平    B.刻度尺     C.秒表   D.干電池

2.已讀出彈簧秤的示數(shù)為F,為進(jìn)一步測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù),下列物理量中還需測(cè)量的

有______;

A.木板的長(zhǎng)度L    B.物塊的質(zhì)量m    C.沙桶的質(zhì)量M   D.運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t

3.現(xiàn)在已求得物塊的加速度為a,利用測(cè)得的物理量寫出動(dòng)摩擦因數(shù)弘的表達(dá)式_____;

4.為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更精確,該同學(xué)改變沙桶的質(zhì)量,重復(fù)以上操作,得到多組數(shù)據(jù)。以彈簧秤的示數(shù)F為橫軸,以加速度a為縱軸建立坐標(biāo)系,得到一條傾斜的直線,該直線的縱軸截距大小為b,則動(dòng)摩擦因數(shù)

 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

①用游標(biāo)卡尺(卡尺的游標(biāo)有20等分)測(cè)量?jī)x物塊的長(zhǎng)度,測(cè)量結(jié)果如圖1所示,由此可知物塊的長(zhǎng)度是________cm.
②“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細(xì)線的結(jié)點(diǎn),OB和OC為細(xì)線.圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖示.
(a)做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備后,先用兩個(gè)彈簧秤把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到某一位置O,此時(shí)需要記錄的是________,________,________.
(b)圖乙中的F與F′兩力中,方向一定沿AO方向的是________.
(c)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是________.
A.理想實(shí)驗(yàn)法    B.等效替代法
C.控制變量法    D.建立物理模型法.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:2012年廣東省湛江市高考物理一模試卷(解析版) 題型:解答題

①用游標(biāo)卡尺(卡尺的游標(biāo)有20等分)測(cè)量?jī)x物塊的長(zhǎng)度,測(cè)量結(jié)果如圖1所示,由此可知物塊的長(zhǎng)度是______cm.
②“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細(xì)線的結(jié)點(diǎn),OB和OC為細(xì)線.圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖示.
(a)做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備后,先用兩個(gè)彈簧秤把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到某一位置O,此時(shí)需要記錄的是______,______,______.
(b)圖乙中的F與F′兩力中,方向一定沿AO方向的是______.
(c)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是______.
A.理想實(shí)驗(yàn)法        B.等效替代法
C.控制變量法        D.建立物理模型法.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案