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    14．利用图甲的装置可测量滑块与斜面间的动摩擦因数．在斜面底端O处固定一光电门，当带有遮光片的滑块自斜面上的P点从静止滑下，通过光电门时，与光电门相连的计时器显示遮光片通过光电门的时间为△t．测得P、Q间的距离为x，已知遮光片的宽度为d，完成下列填空：
     
    （1）P、Q间的距离x、滑块加速度的大小a、滑块经过光电门的时间△t、遮光片的宽度d四个物理量间满足的关系式是$（\frac{d}{△t}）^{2}=2ax$；
    （2）用游标卡尺测量遮光片的宽度如图乙所示，则d=0.500 cm；
    （3）多次改变滑块从斜面上开始下滑的位置，每次都让滑块由静止滑下，用刻度尺分别测出下滑点与O间的距离x，记下遮光片相应通过光电门的时间△t，利用所得数据作出（$\frac{d}{△t}$）2-x图线如图丙所示：
    ①由图线可得滑块加速度的大小为3.92 m/s2；
    ②测得斜面的高度h=60.00cm、斜面的长度L=100.00cm，g取9.80m/s2，则滑块与斜面间的动摩擦因数的值μ=0.25．

    分析 （1）根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出滑块通过光电门的速度，结合速度位移公式求出满足的关系式．
    （2）游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读．
    （3）根据满足的关系式得出图线斜率的含义，结合图线斜率求出加速度的大小．根据牛顿第二定律求出动摩擦因数的大小．

    解答 解：（1）由于遮光片的宽度很小，极短时间内的平均速度等于瞬时速度，则滑块通过光电门的速度$v=\frac{d}{△t}$，由v2=2ax得，$（\frac{d}{△t}）^{2}=2ax$．
    （2）游标的刻度是20，其精确度为0.05 mm，d=0.5 cm+0×0.05 mm=0.500 cm；
    （3）①由$（\frac{d}{△t}）^{2}=2ax$知，$（\frac{d}{△t}）^{2}-x$图象中图线的斜率表示2a，由图丙可得2a=$\frac{7.84}{1.00}m/{s}^{2}$，解得a=3.92 m/s2；
    ②设斜面的夹角为θ，
    则sinθ=$\frac{h}{L}=\frac{0.6}{1}=0.6$，cos θ=0.8，由牛顿第二定律得mgsin θ-μmgcos θ=ma，
    由以上各式，代入数据解得μ=0.25．
    故答案为：（1）$（\frac{d}{△t}）^{2}=2ax$，（2）0.500，（3）①3.92，②0.25．

    点评 考查光电门测速度的方法，知道游标卡尺的读数，理解牛顿第二定律的应用，对于图线问题，关键得出物理量之间的关系式，结合图线的斜率进行求解，难度中等．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    4．如图所示，理想变压器原．圈匝数比n1：n2=2：1，交流电流表和交流电压表均为理想电表，灯泡电阻RL=6Ω，AB两端电压u1=12$\sqrt{2}$sin 100πt （V），下列说法正确的是（　　）
    A．流过副线圈的电流频率为100 HzB．电压表的读数为6 V
    C．电流表的读数为0.5 AD．变压器输入功率为6 W

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    5．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2=2：1，V和A均为理想电表，灯泡电阻R1=6Ω，AB端电压u1=12$\sqrt{2}$sin100πt（V）．下列说法正确的是（　　）
    A．变压器输入功率为6WB．V的读数为24V
    C．A的读数为0.5AD．电流频率为100HZ

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    2．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为n1：n2=5：1，原线圈接u=150$\sqrt{2}$sin100πt（V）的交变电流，副线圈连在电路中的电阻R的阻值为24Ω，电压表为理想电表，则（　　）
    A．将A、B直接连接，理想电压表的读数为30$\sqrt{2}$V
    B．在A、B间连接一理想电流表，理想电流表的读数为$\frac{5\sqrt{2}}{4}$A
    C．在A、B间连接一（9W，18V）的灯泡，灯泡能够正常发光
    D．在A、B间连接一滑动变阻器，滑动变阻器的阻值为24Ω时，变压器的输入功率最大

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    9．家电待机耗电问题常常被市民所忽略．北京市电力公司曾举办“计量日进您家”活动，免费上门为市民做家庭用电耗能诊断分析．在上门实测过程中，技术人员发现电视机待机一天的耗电量在0.2度左右，小小机顶盒一天的待机耗电量更是高达0.4度．据最新统计绍兴市的常住人口约500万人，参考下表数据，．估算每年绍兴地区家庭用电器待机耗电量约为（　　）
    家庭常用电器电视机洗衣机空调电脑
    户均数量（台）2121
    电器待机功耗（W/台）10204040
    A．2×105度B．2×107度C．2×109度D．2×1011度

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    19．在利用打点计时器时验证做自由落体运动的物体机械能守恒的实验中．
    （1）需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h，某小组的同学利用实验得到的纸带，共设计了以下四种测量方案，其中正确的是D
    A．用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过v=gt计算出瞬时速度v；
    B．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v=$\sqrt{2gh}$计算出瞬时速度v；
    C．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前、后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，并通过h=$\frac{{v}^{2}}{2g}$计算出高点h；
    D．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前、后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v．
    （2）已知当地重力加速度为g，使用交流电的频率为f．在打出的纸带上选取连续打出的五个点A、B、C、D、E，如图所示，测出A点距离起始点O的距离为S0，A、C两点间的距离为S1，C、E两点间的距离为S2，根据前述条件，如果在实验误差允许的范围内满足关系式$32g（{s_0}+{s_1}）={f^2}{（{s_1}+{s_2}）^2}$，即验证了物体下落过程中机械能是守恒的．而在实际的实验结果中，往往吹出现物体的动能增加量略小于重力势能的减小量，出现这样结果的主要原因是打点计时器对纸带的阻力做功．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    6．某人造卫星进入一个绕地球转动的圆形轨道上，它每天绕地球转8周，假设地球同步卫星绕地球运行的轨道半径为地球半径的6.6倍，则此人造卫星（　　）
    A．绕地球运行的周期等于3h
    B．距地面高度为地球半径的1.65倍
    C．绕地球运行的速率为地球同步卫星绕地球运行速率的2倍
    D．绕地球运行的加速度与地球表面重力加速度之比为400：1089

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    3．家电待机耗电问题常常被市民所忽略．北京市电力公司曾举办“计量日进您家”活动，免费上门为市民做家庭用电耗能诊断分析．在上门实测过程中，技术人员发现电视机待机一天的耗电量在0.2度左右，小小机顶盒一天的待机耗电量更是高达0.4度．据最新统计温州市的常住人口约1000万人，参考下表数据，估算每年温州市家庭用电器待机耗电量约为（　　）
    家庭常用电器电视机洗衣机空调电脑
    户均数量（台）2121
    电器待机功耗（W/台）10204040
    A．4×105度B．4×107度C．4×109度D．4×1011度

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    4．飞机着陆后以6m/s2的加速度做匀减速直线运动，若其着陆速度为60m/s，求：
    （1）它着陆后12s内滑行的距离；
    （2）静止前4s内飞机滑行的距离．

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