练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    19．如图所示的实验装置可以测量小滑块与水平面之间的动摩擦因数μ，弹簧左端固定，右端顶住小滑块（滑块与弹簧不连接，小滑块上固定有挡光条），开始时使弹簧处于压缩状态，O点是小滑块开始运动的初始位置，某时刻释放小滑块，小滑块在水平面上运动经过A处的光电门最后停在B处，已知当地重力加速度为g．
    （1）为了测量动摩擦因数，需要测量小滑块上的遮光条宽度d及与光电门相连数字计时器显示的时间△t，还需测量的物理量及其符号是光电门和B点之间的距离L．
    （2）利用测量的量表示动摩擦因数μ=$\frac{{d}^{2}}{2gL△{t}^{2}}$．
    （3）为了减小实验误差，OA之间的距离不能小于弹簧的压缩量．

    分析 （1）很短的时间内，我们可以用这一段的平均速度来代替瞬时速度，由此可以求得铁块的速度大小；根据滑动摩擦力的公式可以判断求动摩擦因数需要的物理量；
    （2）由滑块的运动情况可以求得铁块的加速度的大小，再由牛顿第二定律可以求得摩擦力的大小，再由滑动摩擦力的公式可以求得滑动摩擦因数；
    （3）根据测量的原理即可判断出OA之间的距离．

    解答 解：（1）（2）根据极限的思想，在时间很短时，我们可以用这一段的平均速度来代替瞬时速度，所以铁块通过光电门l的速度是v=$\frac{d}{t}$
    要测量动摩擦因数，由f=μFN  可知要求μ，需要知道摩擦力和压力的大小；
    小滑块在水平面上运动经过A处的光电门，最后停在B处，滑块做的是匀减速直线运动，根据光电门和B点之间的距离L，由速度位移的关系式可得，
    v2=2aL 
    对于整体由牛顿第二定律可得，
    Mg-f=Ma  
    因为f=μFN，
    所以由以上三式可得：μ=$\frac{{d}^{2}}{2gL△{t}^{2}}$；需要测量小滑块上的遮光条宽度d及与光电门相连数字计时器显示的时间△t，以及光电门和B点之间的距离L；
    （3）在推导动摩擦因数的表达式的过程中，我们需注意到，速度位移的关系式v2=2aL中，滑块做匀变速直线运动，即滑块一直做减速运动，可知 OA之间的距离不能小于弹簧的压缩量．
    故答案为：（1）光电门和B点之间的距离L；（2）$\frac{{d}^{2}}{2gL△{t}^{2}}$；（3）弹簧的压缩量

    点评 测量动摩擦因数时，滑动摩擦力的大小是通过牛顿第二定律计算得到的，加速度是通过铁块的运动情况求出来的．
    运用动能定理来求解弹性势能，注意摩擦力做负功．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    3．如图所示，电源的内阻不计，电动势为12V，R1=8Ω，R2=4Ω，电容C=40μF，则下列说法正确的是（　　）
    A．开关断开时，电容器不带电
    B．将开关闭合，电容器充电
    C．将开关闭合，稳定时电容器的电荷量为4.8×10-4C
    D．若现开关处闭合状态，将开关S断开，到再次稳定后，通过R1的总电荷量为3.2×10-4C

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    7．如图，足够长的光滑导轨倾斜放置，其下端连接一个电阻为R的灯泡，匀强磁场垂直于导轨所在平面向上，已知导轨、导线与垂直导轨的导体棒ab总电阻为r，则导体棒ab在下滑过程中（　　）
    A．感应电流从a流向b
    B．导体棒ab受到的安培力方向平行斜面向下，大小保持恒定
    C．机械能一直减小
    D．克服安培力做的功等于灯泡消耗的电能

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    14．如图所示，两个截面半径均为r、质量均为m的半圆柱体A、B放在粗糙水平面上，A、B截面圆心间的距离为L．在A、B上放一个截面半径为r、质量为2m的光滑圆柱体C，A、B、C始终都处于静止状态．则（　　）
    A．B对地面的压力大小为3mgB．地面对A的作用力沿CA方向
    C．L越小，A、C间的弹力越大D．L越小，地面对A、B的摩擦力越小

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    4．（1）在研究平抛运动的实验中，下列说法正确的是CD
    A．必须称出小球的质量                   
    B．斜槽轨道必须是光滑的
    C．斜槽轨道末端必须是水平的           
    D．应该使小球每次从斜槽上相同位置从静止开始滑下
    （2）如图，某同学在研究平抛物体的运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=5.00cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度为v0=2.0m/s（g取值为10m/s2），小球在b点的速率vb=2.8 m/s．（结果保留两位有效字）a点不是抛出点（填“是”或“不是”）．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    11．“嫦娥三号”探测器已于2013年12月2日1时30分，在西昌卫星发射中心成功发射．“嫦娥三号”携带“玉免号”月球车首次实现月球软着陆和月面巡视勘察，并开展月表形貌与地质构造调查等科学探测．已知月球半径为R0，月球表面处重力加速度为g0，地球和月球的半径之比为$\frac{R}{{R}_{0}}$=4，表面重力加速度之比为$\frac{g}{{g}_{0}}$=6，则地球和月球的密度之比$\frac{ρ}{{ρ}_{0}}$为（　　）
    A．$\frac{2}{3}$B．$\frac{3}{2}$C．4D．6

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    8．一宇宙飞船靠近某行星时，绕行星表面做匀速圆周运动，随后在行星上着陆，为了测定该行星的质量，宇航员带有简单仪器：秒表、天平、弹簧测力计、水银气压计、质量为m的钩码．
    （1）请为他设计一个可行性的测量方案，简述步骤；
    （2）导出行星质量表达式（引力常量G可作为已知）．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    9．在500m的高空，以200m/s的速度水平飞行的轰炸机，追击一鱼雷艇，该艇正以25m/s的速度与飞机同方向行驶，（g取10m/s2），问：飞机应在鱼雷艇后面多远处投下炸弹，才能击中该艇？

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案