[题目]某同学用如图甲所示的实验装置测量物块与木板间的动摩擦因数μ.实验装置中表面粗糙的长木板固定在水平桌面上.一端装有轻滑轮.另一端固定有打点计时器.物块一端通过打点计时器与纸带相连.另一端通过细绳与托盘相接.用天平测量物块的质量为M.托盘和砝码的总质量为m.实验时.调整轻滑轮.使细线水平.让物块在托盘和砝码的拉力作用下由静止开始运动.已知打点� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】某同学用如图甲所示的实验装置测量物块与木板间的动摩擦因数μ。实验装置中表面粗糙的长木板固定在水平桌面上，一端装有轻滑轮，另一端固定有打点计时器，物块一端通过打点计时器与纸带相连。另一端通过细绳与托盘（内有砝码）相接，用天平测量物块的质量为M，托盘和砝码的总质量为m，实验时，调整轻滑轮，使细线水平，让物块在托盘和砝码的拉力作用下由静止开始运动，已知打点计时器所用交流电源的频率为f，物块运动过程中通过打点计时器得到一条纸带的一部分如图乙所示，图中测量出了三个连续点1、2、3之间的距离x1、x2。

⑴已知当地的重力加速度大小为g，根据题目中给出的物理量的符号和实验测量的物理量的数据，写出动摩擦因数的表达式μ= ________________________（不计打点计时器与纸带间及细绳与滑轮间的阻力），如果用托盘和砝码的总重力替代细绳对物块拉力，则求出的动摩擦因数的数值 _______________ （选填“偏大”或“偏小”）由此引起的误差属于 __________________（选填“偶然误差”或“系统误差”）。

⑵若用此装置做“探究物块的加速度与力的关系”的实验时，除了必须满足物块的质量远大于托盘和砝码的总质量，还必须进行的实验操作是____________________ 。

【答案】 μ=；偏大；系统误差；适当垫高长木板没有定滑轮的一端以平衡摩擦力；

【解析】(1) 由匀变速运动的推论△x=aT2可知加速度为：a=；以系统为研究对象，由牛顿第二定律得：mgf=(m+M)a，滑动摩擦力：f=μMg，

解得：μ= ；

如果用托盘和砝码的总重力替代细绳对物块拉力，由牛顿第二定律得：mgf=Ma，联立解得μ=，求出的动摩擦因数的数值偏大；由此引起的误差是由于实验原理造成的，属于系统误差。

（2）做“探究物块的加速度与力的关系”的实验时，物块受到的拉力应为物块受到的合外力，应适当垫高长木板没有定滑轮的一端，用重力沿木板向下的分力平衡摩擦力。

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(1)用游标卡尺测出滑块上的挡光片的宽度如图乙所示，则宽度d=_________cm；

(2)某同学打开气源，将滑块由静止释放，滑块上的挡光片通过光电门的时间为t，则滑块通过光电门的速度为__________________(用题中所给字母表示)；

(3)每次实验时将所挂钩码中的1个移放到滑块上的方盒中且从同一位置释放滑块，测得挡光片距光电门的距离为L。若所挂钩码的个数为n，挡光片通过光电门的时间为t，通过多次实验测得的数据绘出如图丙所示的图线，已知图线斜率为k，则当地重力加速度为________(用题中所给字母表示)。

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A．该波的波速为0.5m/s

B．该波的传播方向为x轴正方向

C．当t＝5s时，平衡位置在x＝2m处的质点恰好经平衡位置向＋y方向运动

D．当t＝7s时，平衡位置在x＝1.5m处的质点的加速度方向为＋y方向

E．从t＝2s到t＝4s的时间内，平衡位置在x＝0.7m处的质点通过的路程为8cm

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【题目】传送带被广泛应用与各行各业，由于不同的物体与传送带之间的动摩擦因数不同，物体在传送带上的运动情况也有所不同。如图所示，一倾斜放置的传送带与水平面的倾角，在电动机的带动下以v=2m/s的速率顺时针方向匀速运行。M、N为传送带的两个端点，MN两点间的距离L=7m。N端有一离传送带很近的挡板P可将传送带上的物块挡住。在传送带上的O处先后由静止释放金属块A和木块B，金属块与木块质量均为1kg，且均可视为质点，OM间距离LOM=3m。g取10m/s2，传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦。

（1）金属块A由静止释放后沿传送带向上运动，经过到达M端，求金属块与传送带间的动摩擦因数。

（2）木块B由静止释放后沿传送带向下运动，并与挡板P发生碰撞。已知碰撞时间极短，木块B与挡板P碰撞前后速度大小不变，木块B与传送带间的动摩擦因数。求：

a、与挡板P第一次碰撞后，木块B所达到的最高位置与挡板P的距离；

b、经过足够长时间，电动机的输出功率恒定，求此时电动机的输出功率。

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C. t=4s时物块位于x=2m处

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⑴金属棒从开始运动到刚好做匀速运动的过程中，电阻R上消耗的电能；

⑵金属棒从开始运动到刚好做匀速运动所经历的时间；

⑶从微观角度看，金属棒中的自由电荷所受的洛伦兹力在电磁感应能量转化中起着重要作用。请在图乙中画出金属棒在匀速运动过程中，自由电子所受洛伦兹力的示意图。