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    10．测量滑块与水平桌面之间的动摩擦因数的实验装置如图所示．实验步骤如下：

    ①用游标卡尺测量挡光条的宽度l；用米尺测量O点到光电门A之间的距离d；
    ②调整轻滑轮，使细线水平；
    ③让滑块上的挡光条在桌面上O点的正上方并在砝码盘中加上一定的砝码，然后从O点由静止释放滑块，读出力传感器的读数F和数字毫秒计上显示的挡光条经过光电门的时间△t；
    ④根据挡光条的宽度l、O点到光电门A之间的距离d、挡光条经过光电门的时间△t，求出滑块运动时的加速度a；
    ⑤多次重复步骤③④，得到多组力的数据F与对应的滑块加速度a；
    ⑥根据上述实验数据作出a-F图象，计算滑块与水平桌面之间的动摩擦因数μ．
    请回答下列问题：
    （1）滑块的加速度a可以用d、l、△t表示，则a的表达式为$\frac{{l}^{2}}{2d△{t}^{2}}$．
    （2）在此实验中不要求（填“要求”或“不要求”）砝码和砝码盘的总质量远小于滑块、挡光条以及力传感器的总质量．
    （3）在实验步骤⑤中，我们得到多组力的数据F与对应的滑块加速度a的数据如下表所示，请在坐标纸中画出a-F图象．
    测量次数12345
    力传感器读数F（N）0.320.430.510.580.66
    测量计算的加速度a（m/s2）0.591.201.511.892.31
    （4）根据图象求出滑块与水平桌面之间的动摩擦因数μ=0.12（保留两位有效数字）．

    分析 （1）根据运动学公式，结合光电门的平均速度等于瞬时速度，即可求解；
    （2）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量；
    （3）通过表格数据，描点作图；
    （4）根据牛顿第二定律，结合a-F图象的纵截距，即可求解．

    解答 解：（1）滑块到达光电门的瞬时速度v=$\frac{l}{△t}$
    根据运动学公式${v}_{\;}^{2}-{v}_{0}^{2}=2ax$，
    则滑块的加速度表达式为a=$\frac{{v}^{2}}{2d}$=$\frac{{l}^{2}}{2d△{t}^{2}}$
    （2）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量；
    （3）根据描点法作出图象，如图所示：

    （4）根据牛顿第二定律，则有：F-μmg=ma
    那么a=$\frac{1}{m}F$-μg
    因此a-F图象与纵坐标的截距b=-μg，
    则滑块与水平桌面之间的动摩擦因数μ=$-\frac{b}{g}$=0.12；
    故答案为：（1）$\frac{{l}^{2}}{2d△{t}^{2}}$； （2）不要求； （3）如上图所示；（4）0.12．

    点评 了解光电门测量瞬时速度的原理，实验中我们要清楚研究对象和研究过程，对于系统我们要考虑全面，同时明确实验原理是解答实验问题的前提；并掌握牛顿第二定律与运动学公式的应用，注意图象的纵截距的含义．

    练习册系列答案
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    A．2FB．$\frac{F}{2}$C．$\frac{F}{4}$D．4F

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    1．放在光滑水平面上的物体受到水平向右的力F1和水平向左的力F2，原先F1＞F2，物体开始运动后，在F1的大小逐渐减小，直到等于F2的过程中，下列说法正确的是（　　）
    A．物体向右运动，速度逐渐增大B．物体在F1和F2的作用下做曲线运动
    C．物体向右运动，加速度逐渐减小D．物体先向右运动，后向左运动

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    18．一列简谐横波，在t=0.6s时刻的图象如图甲所示，此时，P、Q两质点的位移均为-1cm，波上A质点的振动图象如图乙所示，则以下说法正确的是（　　）
    A．这列波沿x轴正方向传播
    B．这列波的波速是$\frac{50}{3}$ m/s
    C．从t=0.6 s开始，紧接着的△t=0.6 s时间内，A质点通过的路程是10 m
    D．从t=0.6 s开始，质点P比质点Q早0.4 s回到平衡位置
    E．若该波在传播过程中遇到一个尺寸为30 m的障碍物，不能发生明显衍射现象

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    5．有一个导热性能良好的汽缸，用轻质活塞密封了一定质量的气体，活塞用轻绳悬挂在天花板上，如图所示．汽缸的质量为M，活塞可以在缸内无摩擦滑动，活塞的面积为S，活塞与缸底距离为h，大气压强恒为p0，此时环境温度为T．
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    A．在单位时间内气体分子与器壁单位面积碰撞的分子数减少
    B．在单位时间内气体分子与器壁单位面积碰撞的分子数增加
    C．器壁单位面积上受到气体分子撞击力增大
    D．温度升高，缸内所有气体分子运动速率均增大
    （2）若已知汽缸的容积为1L，汽缸内气体的密度为30g/m3，平均摩尔质量为1.152g/mol．阿伏加德罗常数NA=6.0×1023 mol-1，估算汽缸内气体分子数为1.6×1022个，气体分子间平均距离d=4×10-9m（得出的结果均取一位有效数字）．
    （3）若已知环境温度升高时，气体从外界吸收热量Q，汽缸缓慢移动距离d后再次处于静止，则在此过程中密闭气体的内能增加了多少？温度升高了多少？

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    A．从B运动到C乙克服电场力做的功为mgL1sinθ-$\frac{1}{2}$mv2
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    （1）汽车加速度的大小；
    （2）10s末汽车速度的大小．

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