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【題目】測定木塊與長木板之間的動摩擦因數。

測定木塊與水平長木板之間的動摩擦因數，通常需要測力計。如果沒有測力計，能否測出它們之間的動摩擦因數呢？某實驗小組根據轉換測量的方法，測出了木塊與長木板之間的動摩擦因數。他們測量的步驟和方法如圖所示：

①如圖a，測出輕彈簧的自然長度；

②如圖b，將木塊懸掛在彈簧的下端，靜止時測出彈簧的長度；

③如圖c，將長木板固定在水平面上，用彈簧拉動木塊在長木板上水平勻速運動，測出彈簧長度。

（1）根據測出的物理量，請你寫出動摩擦因數的表達式 。寫出推導過程：

（2）在實驗中同學們發(fā)現：如果按圖d的方法，將彈簧一端連接木塊，一端固定在豎直墻壁上，拉動長木板水平運動，測出彈簧長度，同樣可以求得動摩擦因數。

比較圖c和圖d的兩種方法，你認為圖 方法更好，原因是 。

【答案】（1）（2）圖d方法更好

【解析】試題分析：（1）

推導過程：

設輕彈簧的勁度系數為k，木塊的質量為m，根據圖13-a和圖13-b可得：

①

由牛頓定律可知木塊對長木板的壓力等于它的重力，即②

根據圖13-a和圖13-c可得：③

又因為④

聯(lián)立①②③④解得：⑤

（2）圖d方法更好；

原因是: 要點①：用圖13-c的方法很難保持木塊在長木板上勻速運動，不好確定彈簧的長度。按圖13-d的方法拉動長木板時，彈簧長度相對穩(wěn)定，容易測量。要點②：按圖13-d比按圖13-c的方法實驗誤差較小。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖中A、B汽缸的長度為，橫截面積為，C是可在汽缸內無摩擦滑動的、體積不計的活塞，D為閥門，整個裝置均由導熱材料制成，起初閥門關閉，A內有壓強的氮氣，B內有壓強的氧氣，閥門打開后，活塞C向右移動，最后達到平衡。

（1）求活塞C移動的距離及平衡后B中氣體的壓強；

（2）活塞C移動過程中氣體對外做功為，則A中氣體是吸熱還是放熱？吸收或者放出熱量為多少？（假定氧氣和氮氣均為理想氣體，連接汽缸的管道體積可忽略）

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【題目】A、B兩物體在同一直線上運動的v-t圖象如圖所示。已知在第3s末兩物體相遇，則下列說法正確的是 （ ）

A. 兩物體從同一地點出發(fā)

B. 出發(fā)時A在B前方3m處

C. 兩物體運動過程中，A的加速度大于B的加速度

D. 第3s末兩物體相遇之后，兩物體可能再相遇

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【題目】如圖所示，由導熱材料制成的氣缸和活塞將一定質量的理想氣體封閉在氣缸內，活塞與氣缸壁之間無摩擦。在活塞上緩慢地放上一定量的細砂。假設在此過程中，氣缸內氣體的溫度始終保持不變，下列說法正確的是

A、氣缸中氣體的內能增加

B、氣缸中氣體的壓強減小

C、氣缸中氣體的分子平均動能不變

D、單位時間內氣缸中氣體分子對活塞撞擊的次數不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“研究勻變速直線運動”的實驗中，某物理小組的學生選用電磁打點計時器，其交流電源的頻率為50Hz。他們從所打印的紙帶中挑選出一條點跡清晰的紙帶，如圖所示。0、1、2、3、4為計數點，、、、為記數點間的距離。

（1）若紙帶上相鄰兩個計數點間還有四個打印點未標出，則兩個相鄰計數點的時間間隔

s。

（2）利用紙帶求運動物體加速度時，該小組同學提出兩種方法：

方法甲：求出紙帶上相鄰兩點的瞬時速度，利用定義式求出加速度。

方法乙：利用推導式求出加速度。

對于方法甲，你認為怎樣做可以進一步減小誤差：

對于方法乙，式中表示的是

（3）試推證：當物體做勻變速直線運動時，計算式成立。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某物理課外小組利用圖（a）中的裝置探究物體加速度與其所受合外力之間的關系。圖中，置于實驗臺上的長木板水平放置，其右端固定一輕滑輪；輕繩跨過滑輪，一端與放在木板上的小滑車相連，另一端可懸掛鉤碼。本實驗中可用的鉤碼共有N=5個，每個質量均為0．010 kg。實驗步驟如下：

（1）將5個鉤碼全部放入小車中，在長木板左下方墊上適當厚度的小物快，使小車（和鉤碼）可以在木板上勻速下滑。

（2）將n（依次取n=1，2，3，4，5）個鉤碼掛在輕繩右端，其余N－n個鉤碼仍留在小車內；用手按住小車并使輕繩與木板平行。釋放小車，同時用傳感器記錄小車在時刻t相對于其起始位置的位移s，繪制s-t圖像，經數據處理后可得到相應的加速度a。

（3）對應于不同的n的a值見下表。n=2時的s-t圖像如圖（b）所示；由圖（b）求出此時小車的加速度（保留2位有效數字），將結果填入下表。

n

1

2

3

4

5

0．20

0．58

0．78

1．00

（4）利用表中的數據在圖（c）中補齊數據點，并作出a-n圖像。從圖像可以看出：當物體質量一定時，物體的加速度與其所受的合外力成正比。

（5）利用a–n圖像求得小車（空載）的質量為_______kg（保留2位有效數字，重力加速度取g=9．8 m·s–2）。

（6）若以“保持木板水平”來代替步驟（1），下列說法正確的是_______（填入正確選項前的標號）

A．a–n圖線不再是直線

B．a–n圖線仍是直線，但該直線不過原點

C．a–n圖線仍是直線，但該直線的斜率變大

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【題目】某小組采用如圖的裝置驗證動能定理。平衡摩擦力后，為簡化實驗，認為小車受到的合力等于沙和沙桶的總質量�；卮鹣铝袉栴}：

（1）為了保證小車受到的合力大小近似等于沙和沙桶的總重力，沙和沙桶的總質量應____（選填“遠大于”、“遠小于”或“近似等于”）小車的質量；

（2）讓沙桶帶動小車加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L 和這兩點的速度大小 v1和v2（ v1＜v2）。若小車的質量為M、此時沙和沙桶的總質量為m,則本實驗需驗證的數學表達式為________。

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【題目】如圖（a），長度L=0.8m的光滑桿左端固定一帶正電的點電荷A，其電荷量Q=；一質量m=0.02kg，帶電量為q的小球B套在桿上。將桿沿水平方向固定于某非均勻外電場中，以桿左端為原點，沿桿向右為x軸正方向建立坐標系。點電荷A對小球B的作用力隨B位置x的變化關系如圖（b）中曲線I所示，小球B所受水平方向的合力隨B位置x的變化關系如圖（b）中曲線II所示，其中曲線II在0.16≤x≤0.20和x≥0.40范圍可近似看作直線。求：（靜電力常量）

（1）小球B所帶電量q;

（2）非均勻外電場在x=0.3m處沿細桿方向的電場強度大小E；

（3）在合電場中，x=0.4m與x=0.6m之間的電勢差U。

（4）已知小球在x=0.2m處獲得v=0.4m/s的初速度時，最遠可以運動到x=0.4m。若小球在x=0.16m處受到方向向右，大小為0.04N的恒力作用后，由靜止開始運動，為使小球能離開細桿，恒力作用的最小距離s是多少？

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【題目】由波源S形成的簡諧橫波在均勻介質中向左、右傳播。波源振動的頻率為20 Hz，波速為16 m/s。已知介質中P、Q兩質點位于波源S的兩側，且P、Q和S的平衡位置在一條直線上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之間的距離分別為15.8 m、14.6 m，P、Q開始振動后，下列判斷正確的是_____。（填正確答案標號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分；每選錯1個扣3分，最低得分為0分）

A．P、Q兩質點運動的方向始終相同

B．P、Q兩質點運動的方向始終相反

C．當S恰好通過平衡位置時，P、Q兩點也正好通過平衡位置

D．當S恰好通過平衡位置向上運動時，P在波峰

E．當S恰好通過平衡位置向下運動時，Q在波峰

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