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【题目】用如图甲所示的实验装置测量物块与桌面间的动摩擦因数。安装好实验装置,调节定滑轮的高度确保细线与桌面平行。接通电源,由静止释放钩码,得出记录物块运动的纸带如图乙所示,A、B、C、D、E为选出的计数点,相邻两个计数点之间还有四个点未标出。打点计时器所用电源的频率为50Hz。

(1)根据图乙所给数据计算可得,物块运动的加速度为a=______________m/s2,打D点时物块的速度为v=______________m/s;(计算结果均保留2位有效数字)

(2)实验中测得,物块的质量为M,加速度为a,钩码的质量为m,重力加速度为g,不考虑空气阻力和纸带与打点计时器间的摩擦,则物块与桌面间的动摩擦因数表达式为μ=______________。(用题中字母表示)

【答案】 0.14; 0.27;

【解析】(1)因为相邻两个计数点之间还有四个点未标出,故相邻两个计数点的时间间隔为T=0.1s,根据,得,代入数据解得:;根据匀变速直线运动的推论可知,打D点时物块的速度等于CE的平均速度,则有:,代入数据解得:;(2)对钩码,根据牛顿第二定律得:,对小车,根据牛顿第二定律得:,联立解得:.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某同学为测定金属丝的电阻率,设计了如图甲所示的电路,电路中ab是一段电阻率较大,粗细均匀的电阻丝,保护电阻,电源电动势E=3.0V,电流表内阻忽略不计,滑片P与电阻丝始终接触良好。

1)实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图乙所示,其示数为d=________mm

2)实验时闭合开关,调节滑片P的位置,分别测量出每次实验中aP长度x及对应的电流值I,实验数据如表所示。

x/m

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

I/A

0.49

0.43

0.38

0.33

0.31

0.28

2.04

2.33

2.63

3.03

3.23

3.57

将表中数据描在坐标纸中,如图所示,该图象的斜率的表达式k=__________(用题中字母表示),由图线求得电阻丝的电阻率_______ (保留两位有效数字)

根据图丙中关系图线纵轴截距的物理意义,可求得电源的内阻为r=______________________ (保留两位有效数字)。

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【题目】如图甲,水平面以O点为界,左侧光滑、右侧粗糙。足够长木板A左端恰在O点,右端叠放着物块B。物块CD间夹着一根被压缩的轻弹簧,并用细线锁定,两者以共同速度v0=6m/s向右运动,在物块C到达O之前突然烧断细线,C和弹簧分离后,某时与A碰撞并粘连(碰撞时间极短)。此后,ACB的速度图象如图乙,已知A、B、C、D的质量相等,且A、C与粗糙面的动摩擦因数相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。重力加速度g=10m/s2,求:

(1)C与弹簧分离后D的速度vD

(2)A与间B动摩擦因数μ1A与桌面间的动摩擦因数μ2

(3)最终BA右端的距离。

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【题目】在游乐节目中,选手需借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上,小明和小阳观看后对此进行了讨论。如图所示,他们将选手简化为质量m=60kg的质点,选手抓住绳由静止开始摆动,此时绳与竖直方向夹角α=530,绳的悬挂点O距水面的高度为H=3m,绳长不确定,不考虑空气阻力和绳的质量,浮台露出水面的高度不计。取重力加速度g=10m/s2sin530=0.8cos530=0.6

1)若绳长=2m,选手摆到最低点时速度的大小;

2)选手摆到最低点时对绳拉力的大小;

3)若选手摆到最低点时松手,小明认为绳越长,在浮台上的落点距岸边越远;小阳却认为绳越短,落点距岸边越远。请通过推算说明你的观点。

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【题目】在倾角为θ的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN,相距为L,导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下.有两根质量均为m的金属棒a、b,先将a 棒垂直导轨放置,用跨过光滑定滑轮的细线与物块c 连接,连接a棒的细线平行于导轨,由静止释放c,此后某时刻,将b也垂直导轨放置,a、c此刻起做匀速运动,b棒刚好能静止在导轨上.a棒在运动过程中始终与导轨垂直,两棒与导轨电接触良好,导轨电阻不计.则

A物块c的质量是2msinθ

Bb棒放上导轨前,物块c减少的重力势能等于a、c增加的动能

Cb棒放上导轨后,物块c减少的重力势能等于回路消耗的电能

Db棒放上导轨后,a棒中电流大小是

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【题目】如图,足够长的平行金属导轨弯折成图示的形状,分为I、II、Ⅲ三个区域。Ⅰ区域导轨与水平面的夹角α=37°,存在与导轨平面垂直的匀强磁场,Ⅱ区域导轨水平,长度x=0.8m,无磁场;Ⅲ区域导轨与水平面夹角β=53°,存在与导轨平面平行的匀强磁场。金属细杆a在区域I内沿导轨以速度v0匀速向下滑动,当a杆滑至距水平导轨高度为h1=0.6m时,金属细杆b在区域I从距水平导轨高度为h2=1.6m处由静止释放,进入水乎导轨与金属杆a发生碰撞,碰撞后两根金属细杄粘合在一起继续运动。已知a、b杆的质量均为m=0.1kg,电阻均为R=0.lΩ,与导轨各部分的滑动摩擦因数均为μ=05,导轨间距l=02m,I、Ⅲ区域磁场的磁感应强度均为B=1T。不考虑导轨的电阻,倾斜导轨与水平导轨平滑连接,整个过程中杆与导轨接触良好且垂直,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g10m/s2。求

(1)金属细杆a的初始速度v0的大小;

(2)金属细杆a、b碰撞后速度的大小;

(3)a、b杆最终的位置。

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【题目】如图所示,M1N1M2N2是两根处于同一水平面内的平行导轨,导轨间距离是d=0.5m,导轨左端接有定值电阻R=,质量为m=0.1kg的滑块垂直于导轨,可在导轨上左右滑动并与导轨有良好的接触,滑动过程中滑块与导轨间的摩擦力恒为f=1N,滑块用绝缘细线与质量为M=0.2kg的重物连接,细线跨过光滑的定滑轮,整个装置放在竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度是B=2T,将滑块由静止释放。设导轨足够长,磁场足够大,M未落地,且不计导轨和滑块的电阻。g=10m/s2,求:

(1)滑块能获得的最大动能

(2)滑块的加速度为a=2m/s2时的速度

(3)由于滑块做切割磁感线运动,对滑块中的自由电荷产生一个作用力,从而产生电动势,设滑块从开始运动到获得最大速度的过程中,滑块移动的距离是x=1m,求此过程中此作用力对自由电荷做的功。

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【题目】回旋加速器是加速带电粒子的装置,其主体部分是两个D形金属盒,两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中,并分别与高频交流电源两极相连接,从而使粒子每次经过两盒间的狭缝时都得到加速,如图所示,现要增大带电粒子从回旋加速器射出时的动能,下列方法可行的是(

A. 增大金属盒的半径 B. 减小狭缝间的距离

C. 减小磁场的磁感应强度 D. 增大高频交流电压

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【题目】在现党《验证机械能守能定律》实验的过程中,某同学为验证弹簧和小球组成的系统机械能守恒,

设计了如下方案和实验步骤:

①如图所示,将一跟轻质弹簧的下端竖直固定在水平桌面上,弹簧上端连接一质量为m 的小铁球,铁球上固定有轻小的遮光条;一根带有插销孔的光滑透明塑料圆管,竖直地套在小球和弹簧外,也固定于水平面上:塑料圆管侧面有平行于管轴的光滑开槽,遮光条套在槽中,露出槽外,可沿槽光滑运动,小球直径略小于管径:

②塑料圆管上装上两个关于弹簧原长位置对称的光电门,调节光电门使遮光条通过光电门时能很好地遮挡光线;

③将小球拉到C处,用插销锁住,弹赞处于在弹性限度内的伸长状态;

④接通光电门电源,拔出插销;记录下小球通过AB光电门时速光条的遮光时间分别为

⑤断开电源,整理仪器。

(1)为完成实验,除了以步骤还需要测量或进行的步骤有:______________________________________

2)该同学还用游标卡尺测量了小球直径d,如图甲所示,读数为__________;用螺旋测微器测量了遮光条宽度1,如图乙所示,读数为___________

(3)已知重力加速度为g,若小球和弹簧系统(含地球) 的机械能守恒,则可表达为________________(用以上测量量和已知量的符号表示)。

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