4．在探究靜摩擦力變化的規(guī)律及滑動(dòng)摩擦力變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，特設(shè)計(jì)了如圖甲所示的演示裝置，力傳感器與計(jì)算機(jī)連接，可獲得力隨時(shí)間變化的規(guī)律，將力傳感器固定在光滑水平桌面上，測(cè)力端通過細(xì)繩與一滑塊相連（調(diào)節(jié)傳感器高度可使細(xì)繩水平），滑塊放在較長的小車上，小車一端連接一根輕繩并跨過光滑的輕定滑輪系一只空沙桶（調(diào)節(jié)滑輪可使桌面上部細(xì)繩水平），整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)．實(shí)驗(yàn)開始時(shí)打開傳感器同時(shí)緩慢向沙桶里倒入沙子，小車一旦運(yùn)動(dòng)起來，立即停止倒沙子，若力傳感器采集的圖象如圖乙，則結(jié)合該圖象，下列說法不正確的是（　�。�
A．可求出空沙桶的重力
B．可求出滑塊與小車之間的滑動(dòng)摩擦力的大小
C．可求出滑塊與小車之間的最大靜摩擦力的大小
D．可判斷第50秒后小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)（滑塊仍在車上）

分析 對(duì)滑塊進(jìn)行受力分析，由圖象求出傳感器對(duì)滑塊的拉力，由平衡條件求出滑塊受到的摩擦力，然后由牛頓第三定律判斷小車的受力情況

解答 解：在整個(gè)過程中，滑塊受到水平向右的摩擦力f與水平向左的傳感器的拉力F，滑塊始終靜止，處于平衡狀態(tài)，
由平衡條件得：則f=F；小車與滑塊的摩擦力f與滑塊對(duì)小車的摩擦力f′是作用力與反作用力，由牛頓第三定律得：f′=f，則f′=F；
A、當(dāng)t=0時(shí)，沒有向桶中倒沙，G空沙桶=F，由圖乙所示圖象可知，G空沙桶=F=2N，故A正確；
B、當(dāng)小車運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑塊與小車間的摩擦力是滑動(dòng)摩擦力，由圖乙所示圖象可知，f=F′=3N，故B正確；
C、當(dāng)小車由靜止剛好開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑塊與小車間的摩擦力是最大靜摩擦力，由圖乙所示圖象可知，
滑塊與小車間的最大靜摩擦力fmax=F″=3.5N，故C正確；
D、由圖象我們只能知道50s后小車受到的滑動(dòng)摩擦力是3N，恒定不變，并不知道沙桶對(duì)小車的拉力是多少，不知小車所受合力是多少，無法判斷小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，小車可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，也可能做加速直線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤；
本題選錯(cuò)誤的故選：D

點(diǎn)評(píng) 本題難度不大，對(duì)滑塊正確受力分析、應(yīng)用牛頓的三定律即可正確解題，由圖乙所示圖象求出傳感器拉力大小是正確解題的關(guān)鍵

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：多選題

14．如圖所示，一個(gè)電子（重力不計(jì)）從M板附近由靜止開始被電場(chǎng)加速，又從N板的小孔水平射出，并垂直磁場(chǎng)方向經(jīng)b點(diǎn)射入一半徑為R、圓心為O的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向里，已知電子射入磁場(chǎng)的速度方向與Ob夾角為30°，電子質(zhì)量為m，電荷量為e，則（　�。�
A．電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與兩板間的電勢(shì)差無關(guān)
B．兩板間的電勢(shì)差越大，電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越短
C．電子在磁場(chǎng)中飛過的位移最大時(shí)，兩板間的電勢(shì)差為$\frac{2e{B}^{2}{R}^{2}}{m}$
D．兩板間的電勢(shì)差越大，電子在磁場(chǎng)中飛過的位移越大

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

15．為“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．在實(shí)驗(yàn)中，已知電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作周期T=0.02s，自由下落的重錘質(zhì)量m=2kg，如圖（b）所示為某同學(xué)實(shí)驗(yàn)后選出的一條理想的紙帶，O點(diǎn)是打出的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C是在紙帶上取出的三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，AB、BC間各有一個(gè)點(diǎn)未畫出．經(jīng)測(cè)得A、B、C三點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為：S1=12.9cm，S2=20.6cm，S3=28.9cm，g=9.80m/s2，完成以下問題：（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

（1）根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中O點(diǎn)和B點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律；
（2）從O點(diǎn)到所取點(diǎn)，重物重力勢(shì)能減少量△EP=4.04J，動(dòng)能增加量△EK=4.00J．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

12．（1）如圖（甲）所示為某同學(xué)所安裝的“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，若在圖示狀態(tài)下開始做實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)從該同學(xué)的裝置和操作中指出存在的問題或錯(cuò)誤①應(yīng)將電池改為交流電；②沒有平衡摩擦力；③小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器端；（至少寫三項(xiàng)）

（2）圖乙是①中更正后實(shí)驗(yàn)打出的一條紙帶，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期是0.02s，紙帶中數(shù)據(jù)的單位是：cm，求出小車運(yùn)動(dòng)加速度的大小為4.0m/s2，（計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

19．用自由落體驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．
（1）為進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)，備有下列器材可供選擇
鐵架臺(tái)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、復(fù)寫紙片、紙帶、低壓直流電源、天平、秒表、導(dǎo)線、開關(guān)．其中不必要的器材是低壓直流電源、天平、秒表．缺少的器材是交流電源、刻度尺與重物．
（2）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是B
A．重物應(yīng)選用密度小的物體
B．兩個(gè)限位孔應(yīng)在同一豎直線上
C．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接低壓直流電源
D．應(yīng)先釋放紙帶，后接通電源
（3）若實(shí)驗(yàn)中所用重物的質(zhì)量m=1㎏，打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s，打出的紙帶如圖所示，O、A、B、C、D為相鄰的幾點(diǎn)，測(cè)的OA=0.78cm、OB=1.79cm、OC=3.14cm、OD=4.90cm，查出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2，則重物在B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能EKB=0.174J從開始下落到B點(diǎn)的過程中，重物的重力勢(shì)能減少量是0.175J．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

9．有一帶電量-3×10-6C的檢驗(yàn)電荷，從勻強(qiáng)電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電荷克服電場(chǎng)力做了6×10-4J的功．把它從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做功9×10-4J．則A、B、C三點(diǎn)中電勢(shì)最高的是C點(diǎn)，C點(diǎn)與A點(diǎn)間電勢(shì)差為100V．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

16．如圖所示，一根柔軟的彈性繩子右端固定在豎直墻壁上，左端自由，現(xiàn)在繩上每隔0.50m標(biāo)記一個(gè)點(diǎn)，分別記為A、B、C、D…，當(dāng)用某一機(jī)械裝置拉著繩子的左端點(diǎn)A使其上下做簡諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩上便形成一列簡諧橫波向右傳播．若A點(diǎn)從平衡位置開始起振，且經(jīng)0.1s第一次達(dá)到最大位移，此時(shí)C點(diǎn)恰好開始向下振動(dòng)．
（i）求波的傳播速度；
（ii）在圖中畫出從A開始振動(dòng)，經(jīng)0.50秒時(shí)的波形．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

13．如圖所示，斜面體質(zhì)量為M．傾角為θ，與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，用細(xì)繩豎直懸掛一質(zhì)量為m的小球靜止在光滑斜面上，小球的高度為h，當(dāng)燒斷繩的瞬間，用水平向右的力由靜止拉動(dòng)斜面體，小球能做自由落體運(yùn)動(dòng)到達(dá)地面，重力加速度為g．求：
（1）小球經(jīng)多長時(shí)間到達(dá)地面
（2）拉力至少為多大才能使小球自由落體到達(dá)地面．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

14．采用重物自由下落的方法來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律：
（1）用公式$\frac{1}{2}$mv2=mgh時(shí)對(duì)紙帶上起點(diǎn)的要求是紙帶是打第一個(gè)點(diǎn)的瞬間開始自由下落的，為此目的，所選擇的紙帶第1、2兩點(diǎn)間距應(yīng)接近2mm．
（2）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶，如圖所示，A、B、C、D、E為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打出的五個(gè)點(diǎn)，O為起始點(diǎn)，A為第10個(gè)點(diǎn)，各點(diǎn)至O點(diǎn)的距離如圖（單位：mm）．重錘的質(zhì)量為1kg，則（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）：打B點(diǎn)時(shí)物體的動(dòng)能的增加量為2.31J，重力勢(shì)能的減少量為2.32J
由此得出結(jié)論，物體的機(jī)械能守恒（守恒、不守恒）．
（ 其中計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期是0.02s，g=9.8m/s2）

（3）即使在實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范，數(shù)據(jù)測(cè)量及數(shù)據(jù)處理很準(zhǔn)確的前提下，該實(shí)驗(yàn)求得的△EP也一定略大于△Ek（填大于或小于），這是實(shí)驗(yàn)存在系統(tǒng)誤差的必然結(jié)果，該系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的主要原因是重錘和紙帶在下落過程中受到阻力作用．

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