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    8．物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数，实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与穿过电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接．打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz．开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列的点．图乙给出的是实验中获取的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点A，B，C，D，E，每相邻两计数点间还有4个计时点（图中未标出），测出各计数点到A点之间的距离如图所示．请完成下列小题：

    （1）根据图中数据计算．（保留两位有效数字）
    ①打C点时滑块的速度大小为0.54m/s．
    ②滑块的加速度a=1.0m/s2．
    （2）为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有CD．
    A．木板的长度L；        B．木板的质量m1；
    C．滑块的质量m2          D．托盘和砝码的总质量m3
    E．滑块运动的时间t
    （3）不计打点计时器与纸带间及细绳与滑轮间的阻力，则滑块与木板间的动摩擦因数μ=$\frac{{m}_{3}g-（{m}_{2}+{m}_{3}）a}{{m}_{2}g}$（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）．

    分析 （1）利用逐差法△x=aT2可以求出物体的加速度大小，根据匀变速直线运动中某点的瞬时速度等于该过程中的平均速度大小可以求出某点的瞬时速度大小；
    （2）根据牛顿第二定律有=ma，由此可知需要测量的物理量．
    （3）根据牛顿第二定律的表达式，可以求出摩擦系数的表达式．

    解答 解：（1）电源频率为50Hz，每相邻两计数点间还有4个计时点，则计数点间的时间间隔：t=0.02×5=0.1s，
    AB=3.90cm=0.0390m，AC=8.79cm=0.0879m，AD=14.70cm=0.1470m，AE=21.60cm=0.2160m
    C点的瞬时速度等于BD的平均速度为：${v}_{C}=\frac{BD}{2T}=\frac{AD-AB}{2T}=\frac{0.1470-0.039}{2×0.1}$m/s=0.54m/s
    由匀变速运动的推论△x=aT2可得加速度为：a=$\frac{CE-AC}{4{T}^{2}}=\frac{0.2160-0.0879-0.0879}{4×0．{1}^{2}}m/{s}^{2}$=1.0m/s2；
    （2）以系统为研究对象，由牛顿第二定律得：m3g-f=（m2+m3）a，
    滑动摩擦力为：f=m2gμ，
    解得：μ=$\frac{{m}_{3}g-（{m}_{2}+{m}_{3}）a}{{m}_{2}g}$，要测动摩擦因数μ，
    需要测出：滑块的质量m2 与托盘和砝码的总质量m3，
    故选：CD；
    （3）由（2）可知，动摩擦因数的表达式为：μ=$\frac{{m}_{3}g-（{m}_{2}+{m}_{3}）a}{{m}_{2}g}$
    故答案为：（1）①0.54，1.0；（2）CD；（3）$\frac{{m}_{3}g-（{m}_{2}+{m}_{3}）a}{{m}_{2}g}$

    点评 解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，同时要熟练应用所学基本规律解决实验问题．

    练习册系列答案
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    18．图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t=0时刻的波形图，虚线为t=0.6s时的波形图，波的周期T＞0.6s，则（　　）
    A．波的周期为2.4sB．经过0.4s，P点经过的路程为0.4m
    C．在t=0.5s时，Q点到达波峰位置D．在t=0.9s时，P点沿y轴正方向运动

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    19．如图所示，在半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，在磁场区域的上方有一水平放置的感光板MN，从磁场区域最左端Q垂直磁场射入大量的电荷量为q、质量为m、速率为v的粒子，且速率满足v=$\frac{qBR}{m}$，最后都打在了感光板上，不考虑粒子间的相互作用力和粒子的重力，关于这些粒子，下列说法中错误的是（　　）
    A．这些粒子都带正电
    B．对着圆心入射的粒子，其射出的方向的反向延长线一定过圆心
    C．只有对着圆心入射的粒子，射出后才垂直打在感光板MN上
    D．沿不同方向入射的粒子射出后均可垂直打在感光板MN上

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

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    A．$\frac{qCs}{Qd}$B．$\frac{qQs}{Cd}$C．$\frac{qQs}{Cd}$D．$\frac{qCs}{2Qd}$

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    3．图甲为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图．实验步骤如下：

    ①用天平测量物块和遮光片的总质量M，重物的质量m，用游标卡尺测量遮光片的宽度d，用米尺测量两光电门之间的距离s；
    ②调整轻滑轮，使细线水平；
    ③让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计时器分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间△tA和△tB，求出加速度a；
    ④多次重复步骤③，求a的平均值$\overline{a}$；
    ⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数μ．
    回答下列问题：
    （1）测量d时，某次游标卡尺（主尺的最小分度为1mm）的示数如图乙所示，其读数为0.960 cm．
    （2）物块的加速度a可用d、s、△tA和△tB表示为a=$\frac{1}{2s}[（\frac{d}{△{t}_{B}}）^{2}-（\frac{d}{△{t}_{A}}）^{2}]$．
    （3）动摩擦因数μ可用M、m、$\overline{a}$和重力加速度g表示为μ=$\frac{mg-（M+m）\overline{a}}{Mg}$．
    （4）如果细线没有调整到水平，由此引起的误差属于系统误差（填“偶然误差”或“系统误差”）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    20．某同学在研究性学习中用图示装置来验证牛顿第二定律，轻绳两端系着质量相等的物体A、B，物体B上放一金属片C，铁架台上固定一金属圆环，圆环处在物体B的正下方．系统静止时，金属片C与圆环间的高度差为h，由静止释放后，系统开始运动．当物体B穿过圆环时，金属片C被搁置在圆环上，两光电门固定在铁架台P1、P2处，通过数字计时器可测出物体B通过P1、P2这段距离的时间．
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    （4）若M＞＞m，改变金属片C的质量m，使物体B由同一高度落下穿过圆环，记录各次的金属片C的质量m，以及物体B通过Pl、P2这段距离的时间t，以mg为横轴，以$\frac{1}{{t}^{2}}$（填“t2”或“$\frac{1}{{t}^{2}}$”）为纵轴，通过描点作出的图线是一条过原点的直线．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

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