為了測(cè)定木塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，利用現(xiàn)有的器材：“木板、木塊、彈簧秤、刻度尺、秒表、砂桶與砂”，有人設(shè)計(jì)了下面三種實(shí)驗(yàn)方案：

（1）增減砂桶內(nèi)的砂，使木塊勻速運(yùn)動(dòng)，并測(cè)出砂與砂桶質(zhì)量；
（2）用力把木板向左抽出，并測(cè)出彈簧秤的讀數(shù)；
（3）讓木塊從木板頂端加速滑到底端，并測(cè)出下滑時(shí)間．
如果這三個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作正確無誤，你認(rèn)為哪個(gè)實(shí)驗(yàn)方案測(cè)動(dòng)摩擦因數(shù)最準(zhǔn)確而且最簡(jiǎn)單？答：

（2）

（2）

．
試從實(shí)驗(yàn)原理上對(duì)每個(gè)方案作出簡(jiǎn)要分析和評(píng)價(jià)．
方案（1）

增減沙桶內(nèi)的沙，使木塊勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，木塊所受的摩擦力μmg等于沙及桶的重力Mg，有μ=

M

m

，此方案要通過觀察粗略確定木塊是否做勻速運(yùn)動(dòng)，不準(zhǔn)確，誤差大．

增減沙桶內(nèi)的沙，使木塊勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，木塊所受的摩擦力μmg等于沙及桶的重力Mg，有μ=

M

m

，此方案要通過觀察粗略確定木塊是否做勻速運(yùn)動(dòng)，不準(zhǔn)確，誤差大．

方案（2）

用力F拉出木板時(shí)，木塊受摩擦力作用，該力f可直接由彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出，則μ=

f

G

，且木板是不是勻速拉動(dòng)不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，簡(jiǎn)便，易操作，

用力F拉出木板時(shí)，木塊受摩擦力作用，該力f可直接由彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出，則μ=

f

G

，且木板是不是勻速拉動(dòng)不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，簡(jiǎn)便，易操作，

方案（3）

根據(jù)牛頓第二定律mgsinθ-μmgcosθ=ma和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式s=

1

2

at2．得：μ=tgθ-

2s

gt2cosθ

，由此看出其實(shí)驗(yàn)的測(cè)量量多，因此測(cè)量帶來的誤差大．

根據(jù)牛頓第二定律mgsinθ-μmgcosθ=ma和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式s=

1

2

at2．得：μ=tgθ-

2s

gt2cosθ

，由此看出其實(shí)驗(yàn)的測(cè)量量多，因此測(cè)量帶來的誤差大．

．

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Ⅰ、在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上，先用一個(gè)彈簧秤拉橡皮條的另一端到某-點(diǎn)并記下該點(diǎn)的位置；再將橡皮條的另一端系兩根細(xì)繩，細(xì)繩的另一端都有繩套，用兩個(gè)彈簧秤分別勾住繩套，并互成角度地拉像皮條．
（1）某同學(xué)認(rèn)為在此過程中必須注意以下幾項(xiàng)：
A．兩根細(xì)繩必須等長(zhǎng)
B．橡皮條應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上
C．在使用彈簧秤時(shí)要注意使彈簧秤與木板平面平行
D．在用兩個(gè)彈簧秤同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)要注意使兩個(gè)彈簧秤的讀數(shù)相等
E．在用兩個(gè)彈簧秤同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)必須將橡皮條的另一端拉到用一個(gè)彈簧秤拉時(shí)記下的位置
其中正確的是

CE

CE

．（填入相應(yīng)的字母）
（2）在“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)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩．圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖．
①圖乙中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向是

F′

F′

②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
Ⅱ、在“探究恒力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)采用如圖甲所示的裝置的實(shí)驗(yàn)方案，他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為了減小這種做法帶來的實(shí)驗(yàn)誤差，你認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該采取的兩項(xiàng)必要措施是：
a．

平衡摩擦力

平衡摩擦力

；
b．

鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量

鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量

．
c．以下是實(shí)驗(yàn)過程中的一小步驟，正確的是

A

A

：
A．先通電源，再放紙帶B．先放紙帶，再通電源
d．如圖乙所示是某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T．距離如圖乙．則打C點(diǎn)時(shí)小車的速度表達(dá)式為（用題中所給物理量表示）

△x2+△x3

2T

△x2+△x3

2T

．

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Ⅰ．某同學(xué)在做測(cè)定木塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)過程中，測(cè)滑動(dòng)摩擦力時(shí)，他設(shè)計(jì)了兩種實(shí)驗(yàn)方案．
方案一：木板固定在水平面上，用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊，如圖甲所示．
方案二：用彈簧測(cè)力計(jì)水平地鉤住木塊，用力使木板在水平面上運(yùn)動(dòng)，如圖乙所示．

除了實(shí)驗(yàn)必需的彈簧測(cè)力計(jì)、木塊、木板、細(xì)線外，該同學(xué)還準(zhǔn)備了若干重均為2.00N的砝碼．
（1）上述兩種方案中，你認(rèn)為更合理的方案是

乙

乙

（填“甲”或“乙”），理由是：（回答一個(gè)理由即可）

圖乙中固定彈簧測(cè)力計(jì)，拉動(dòng)木板做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，更容易控制拉動(dòng)的速度，使示數(shù)更穩(wěn)定，測(cè)量更準(zhǔn)確

圖乙中固定彈簧測(cè)力計(jì)，拉動(dòng)木板做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，更容易控制拉動(dòng)的速度，使示數(shù)更穩(wěn)定，測(cè)量更準(zhǔn)確

．
（2）該同學(xué)在木塊上加砝碼，改變木塊對(duì)木板的壓力，記錄了5組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如下表所示．

實(shí)驗(yàn)次序	1	2	3	4	5
砝碼個(gè)數(shù)	0	1	2	3	4
砝碼對(duì)木塊 的壓力/N	0	2.00	4.00	6.00	8.00
測(cè)力計(jì)示 數(shù)/N	1.50	2.00	2.50	2.95	3.50
木塊受到的 摩擦力/N	1.50	2.00	2.50	2.95	3.50

請(qǐng)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上作出木塊受到的摩擦力f和砝碼對(duì)木塊的壓力F的關(guān)系圖象（以F為橫坐標(biāo)）．由圖象可知，重為

6.00

6.00

N；木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

0.25

0.25

．
Ⅱ．某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)由靜止釋放后機(jī)械能是否守恒．實(shí)驗(yàn)前已經(jīng)調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座使之水平，且選定滑塊從靜止開始運(yùn)動(dòng)的過程進(jìn)行測(cè)量．

（1）如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺測(cè)得窄遮光條的寬度d=

0.48

0.48

cm；實(shí)驗(yàn)時(shí)將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門的時(shí)間△t=1.2×10^-2s，則在遮光條經(jīng)過光電門時(shí)滑塊的瞬間速度為

0.40

0.40

m/s．
（2）已知當(dāng)?shù)刂亓�加速度為g，鉤碼的質(zhì)量為m，滑塊的質(zhì)量為M，在本實(shí)驗(yàn)中還需要直接測(cè)量的物理量有：

B

B

．
A．光電門到導(dǎo)軌左端定滑輪的距離x
B．滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s
C．氣墊導(dǎo)軌的總長(zhǎng)L
（3）本實(shí)驗(yàn)通過比較

mgs

mgs

和

1

2

(m+M)(

d

△t

)2是否相等（用直接測(cè)出的物理量符號(hào)寫出表達(dá)式，重力加速度為g）說明系統(tǒng)的機(jī)械能是否守恒．
（4）為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度，該實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)對(duì)此實(shí)驗(yàn)提出以下建議，其中確實(shí)對(duì)提高準(zhǔn)確程度有作用的是

A

A

．
A．繩的質(zhì)量要輕，滑輪的質(zhì)量要輕
B．在“輕質(zhì)繩”的前提下，繩越長(zhǎng)越好
C．鉤碼的質(zhì)量m越小越好
（5）你還有其他好的建議是

摩擦力做功對(duì)實(shí)驗(yàn)有影響，減小摩擦力能提供精確度．

摩擦力做功對(duì)實(shí)驗(yàn)有影響，減小摩擦力能提供精確度．

．

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Ⅰ．某同學(xué)在做測(cè)定木塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)過程中，測(cè)滑動(dòng)摩擦力時(shí)，他設(shè)計(jì)了兩種實(shí)驗(yàn)方案．
方案一：木板固定在水平面上，用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊，如圖甲所示．
方案二：用彈簧測(cè)力計(jì)水平地鉤住木塊，用力使木板在水平面上運(yùn)動(dòng)，如圖乙所示．

除了實(shí)驗(yàn)必需的彈簧測(cè)力計(jì)、木塊、木板、細(xì)線外，該同學(xué)還準(zhǔn)備了若干重均為2.00N的砝碼．
（1）上述兩種方案中，你認(rèn)為更合理的方案是______（填“甲”或“乙”），理由是：（回答一個(gè)理由即可）______．
（2）該同學(xué)在木塊上加砝碼，改變木塊對(duì)木板的壓力，記錄了5組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如下表所示．

實(shí)驗(yàn)次序	1	2	3	4	5
砝碼個(gè)數(shù)		1	2	3	4
砝碼對(duì)木塊 的壓力/N		2.00	4.00	6.00	8.00
測(cè)力計(jì)示 數(shù)/N	1.50	2.00	2.50	2.95	3.50
木塊受到的 摩擦力/N	1.50	2.00	2.50	2.95	3.50

請(qǐng)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上作出木塊受到的摩擦力f和砝碼對(duì)木塊的壓力F的關(guān)系圖象（以F為橫坐標(biāo)）．由圖象可知，重為______N；木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為______．
Ⅱ．某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)由靜止釋放后機(jī)械能是否守恒．實(shí)驗(yàn)前已經(jīng)調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座使之水平，且選定滑塊從靜止開始運(yùn)動(dòng)的過程進(jìn)行測(cè)量．

（1）如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺測(cè)得窄遮光條的寬度d=______cm；實(shí)驗(yàn)時(shí)將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門的時(shí)間△t=1.2×10^-2s，則在遮光條經(jīng)過光電門時(shí)滑塊的瞬間速度為______m/s．
（2）已知當(dāng)?shù)刂亓�加速度為g，鉤碼的質(zhì)量為m，滑塊的質(zhì)量為M，在本實(shí)驗(yàn)中還需要直接測(cè)量的物理量有：______．
A．光電門到導(dǎo)軌左端定滑輪的距離x
B．滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s
C．氣墊導(dǎo)軌的總長(zhǎng)L
（3）本實(shí)驗(yàn)通過比較______和是否相等（用直接測(cè)出的物理量符號(hào)寫出表達(dá)式，重力加速度為g）說明系統(tǒng)的機(jī)械能是否守恒．
（4）為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度，該實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)對(duì)此實(shí)驗(yàn)提出以下建議，其中確實(shí)對(duì)提高準(zhǔn)確程度有作用的是______．
A．繩的質(zhì)量要輕，滑輪的質(zhì)量要輕
B．在“輕質(zhì)繩”的前提下，繩越長(zhǎng)越好
C．鉤碼的質(zhì)量m越小越好
（5）你還有其他好的建議是______．

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（2011?南京一模）某實(shí)驗(yàn)小組在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律“實(shí)驗(yàn)中，提出了如圖所示的甲、乙兩種方案：甲方案為用自由落體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，乙方案為用小車在斜面上下滑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（1）組內(nèi)同學(xué)對(duì)兩種方案進(jìn)行了深入的討論分析，最終確定了一個(gè)大家認(rèn)為誤差相對(duì)較小的方案，你認(rèn)為該小組選擇的方案是

甲圖

甲圖

，理由是：

采用乙圖實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于小車與斜面間存在摩擦力的作用．且不能忽略，所以小車在下滑的過程中機(jī)械能不守恒，故乙圖不能用于驗(yàn)證機(jī)械能守恒

采用乙圖實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于小車與斜面間存在摩擦力的作用．且不能忽略，所以小車在下滑的過程中機(jī)械能不守恒，故乙圖不能用于驗(yàn)證機(jī)械能守恒

．
（2）若該小組采用圖甲的裝置打出r一條紙帶如圖丙所示，相鄰兩點(diǎn)之間的時(shí)間問隔為0.02s，請(qǐng)根據(jù)紙帶計(jì)算出B點(diǎn)的速度大小

1.37

1.37

 m/s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（3）該小組內(nèi)同學(xué)們根據(jù)紙帶算出了相應(yīng)點(diǎn)的速度，作出v²-h圖線如圖丁所示，請(qǐng)根據(jù)圖線計(jì)算出當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度g=

9.7～9.8

9.7～9.8

m/s²（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

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一、選擇題（本題共10小題，每題4分，共40分）

1．解析：當(dāng)θ較小時(shí)物塊與木板間的摩擦力為靜摩擦力，摩擦力大小與物塊重力沿板方向的分力大小相等，其大小為：，按正弦規(guī)律變化；當(dāng)θ較大時(shí)物塊與木板間的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，摩擦力大小為：，按余弦規(guī)律變化，故選B．答案：B

2.解析：物體緩慢下降過程中，細(xì)繩與豎直方向的夾角θ不斷減小，可把這種狀態(tài)推到無限小，即細(xì)繩與豎直方向的夾角為零；由平衡條件可知時(shí)，，，所以物體緩慢下降過程中，F(xiàn)逐漸減小，F(xiàn)_f逐漸減小。故選D。

3． 解析： 由于二者間的電場(chǎng)力是作用力與反用力，若以

B為研究對(duì)象，絕緣手柄對(duì)B球的作用力未知，陷入困境，

因此以A為研究對(duì)象。設(shè)A帶電量為q，B帶電量為Q，

AB間距離為a,OB間距離為h ,由庫(kù)侖定律得

，由三角形OAB得，以B球?yàn)檠芯繉?duì)象，

受力如圖3所示，由平衡條件得，由以上三式

得，

所以，故正確選項(xiàng)為D。

4．解析：設(shè)兩三角形滑塊的質(zhì)量均為m，對(duì)整體有：

滑塊B受力如圖所示，則對(duì)B有：，

可解得： 

5．解析：在增加重力時(shí)，不知哪根繩子先斷.故我們選擇O點(diǎn)為研究對(duì)象，先假設(shè)OA不會(huì)被拉斷，OB繩上的拉力先達(dá)最大值，則：，由拉密定理得：

解得：，OA將被拉斷.前面假設(shè)不成立.

再假設(shè)OA繩子拉力先達(dá)最大值，，此時(shí)，由拉密定理得：

解得：，故OB將不會(huì)斷.

此時(shí)，,故懸掛重物的重力最多只能為，所以C正確，答案C。

6．解析：物體受力平衡時(shí)，無論如何建立直角坐標(biāo)系，兩個(gè)方向上的合力均為零。若以O(shè)A和垂直于OA方向建立坐標(biāo)系，可以看出該力沿F₁方向，A物體不能平衡；以水平和豎直方向建立坐標(biāo)系，F₄不能平衡。因此選BC，答案：BC

7．解析：由平衡知識(shí)可得，繩中拉力F_T的大小不變，總等于物A的重力；假設(shè)汽車在滑輪的正下方，則繩中拉力F_T的水平分量為零，此時(shí)汽車對(duì)地面的壓力F_N最小，汽車受到的水平向右的的摩擦力F_f為零；當(dāng)汽車距滑輪下方為無窮遠(yuǎn)處時(shí)，繩中拉力F_T的豎直分量為零，汽車對(duì)地面的壓力F_N最大，汽車受到的水平向右的的摩擦力F_f最大，故選B．答案：B

8．解析：本題“濾速器”即速度選擇器，工作條件是電場(chǎng)力與洛侖茲力平衡，即qvB=qE，所以v=E/B。顯然“濾速器”只濾“速”，與粒子電性無關(guān)，故可假設(shè)粒子電性為正，若a板電勢(shì)較高，則電場(chǎng)力方向指向b板，洛侖茲力應(yīng)指向a板方可滿足條件，由左手定則可得選項(xiàng)A是正確的；若a板電勢(shì)較低，同理可得選項(xiàng)D是正確的。答案：AD。

9．解析：若AB逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，則A對(duì)皮帶的靜摩擦力向左、B對(duì)皮帶的靜摩擦力向右才能將上方皮帶拉緊，因此皮帶相對(duì)A輪有向右運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，A為從動(dòng)輪，B正確；同理，D項(xiàng)正確。答案：BD。

10．D解析：對(duì)物體受力分析，作出力的矢量三角形，就可解答。

二、填空和實(shí)驗(yàn)題

11．Mg    將第２、3塊磚看成一個(gè)整體。由于對(duì)稱性，第1、4塊磚對(duì)2、3整體的摩擦力必定相同，且二者之和等于2、3整體的重力。所以第２與第１塊磚的摩擦力大小為mg。

12.微粒在重力、電場(chǎng)力和洛侖茲力作用下處于平衡狀態(tài)，受力分析如圖，可知，

得電場(chǎng)強(qiáng)度，磁感應(yīng)強(qiáng)度

13．探究一個(gè)規(guī)律不應(yīng)該只用特殊的來代替一般。所以本實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)分力的大小應(yīng)不相等，所以橡皮條也就不在兩繩夾角的平分線上，而兩繩的長(zhǎng)度可以不等。所以A、B不對(duì)。實(shí)驗(yàn)要求作用的效果要相同，因此O點(diǎn)的位置不能變動(dòng)。因此D不對(duì)。實(shí)驗(yàn)中合力的大小應(yīng)是量出來而不是算出來的，所以F不對(duì)。答案：C。

14．(1)因紙質(zhì)量較小，兩者間摩擦力也小，不易測(cè)量。紙貼在木板上，可增大正壓力，從而增大滑動(dòng)摩擦力，便于測(cè)量。

（2）①參考方案：只要將測(cè)力計(jì)的一端與木塊A相連接，測(cè)力計(jì)的另一端與墻壁或豎直擋板之類的固定物相連．用手通過輕繩拉動(dòng)木板B，讀出并記下測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F，測(cè)出木塊A的質(zhì)量m.

②

③彈簧測(cè)力計(jì)

三、計(jì)算題

15．解：當(dāng)水平拉力F＝0時(shí)，輕繩處于豎直位置時(shí)，繩子張力最小T₁=G

　　當(dāng)水平拉力F＝2G時(shí)，繩子張力最大

　　因此輕繩的張力范圍是G≤≤

　�。�2）設(shè)在某位置球處于平衡位置由平衡條件得

　　所以即　，得圖象如圖所示。

16．解析：(1)當(dāng)S接1時(shí)，棒剛好靜止，則MN所受的安培力方向豎直向上，由左手定則可知，磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里。

(2)設(shè)導(dǎo)軌的間距為L(zhǎng)，MN棒的的質(zhì)量為m。當(dāng)S接1時(shí)，導(dǎo)體棒剛好靜止，則

mg=

設(shè)最終穩(wěn)定時(shí)MN的速率為v，則

    BI’L=mg   而    解得：m²/s

 17．解析： 因?yàn)榄h(huán)2的半徑為環(huán)3的2倍，環(huán)2的周長(zhǎng)為環(huán)3的2倍，三環(huán)又是用同種金屬絲制成的，所以環(huán)2的質(zhì)量為環(huán)3的2倍。設(shè)m為環(huán)3的質(zhì)量，那么三根繩承擔(dān)的力為3mg，于是，環(huán)1與環(huán)3之間每根繩的張力F_T1=mg。沒有摩擦，繩的重量不計(jì)，故每根繩子沿其整個(gè)長(zhǎng)度上的張力是相同的（如圖所示）F_T1= F_T2=mg。

對(duì)環(huán)3，平衡時(shí)有：3F_T1-mg-3 F_T2cosα=0，

由此

環(huán)2中心與環(huán)3中心之距離：，

即

18．解析：熱鋼板靠滾子的摩擦力進(jìn)入滾子之間，根據(jù)摩擦力和壓力的關(guān)系，便可推知鋼板的厚度

以鋼板和滾子接觸的部分為研究對(duì)象，其受力情況如圖所示，鋼板能進(jìn)入滾子之間，則在水平方向有: (式中)，所以由兩式可得：μ≥tanθ

設(shè)滾子的半徑為R，再由圖中的幾何關(guān)系可得

，將此式代入得b≤(d+a)- 代入數(shù)據(jù)得b≤0.75cm

即鋼板在滾子間勻速移動(dòng)時(shí)，鋼板進(jìn)入流子前厚度的最大值為0.75cm.