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【题目】为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数,某小组设计了如图甲所示的实验装置,其中挡板可固定在桌面上,轻弹簧左端与挡板相连,图中桌面高为hO1O2ABC五个点在同一水平直线上,已知重力加速度为g,空气阻力可忽略不计.

实验过程一:挡板固定在O1点,推动滑块压缩弹簧,使滑块移到A处,测量O1A间的距离,如图甲所示。将滑块由静止释放,最终滑块落在水平面上的P点,测出P点到桌面右端的水平距离为x1

实验过程二:将挡板的固定点移到距O1点距离为dO2点,如图乙所示,推动滑块压缩弹簧,使滑块移到C处,使O2C间的距离与O1A间的距离相等,将滑块由静止释放,最终滑块落在水平面上的Q点,测出Q点到桌面右端的水平距离为x2

1)写出动摩擦因数的表达式μ________(用题中所给物理量的符号表示)。

2)为完成本实验,下列说法中正确的是________

A.必须测出小滑块的质量

B.必须测出弹簧的劲度系数

C.弹簧的压缩量不能太小

D.必须测出弹簧的原长

3)小红在进行实验过程二时,发现滑块未能滑离桌面,为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数,还需测量的物理量是________

(4)某同学认为,不测量桌面高度,改用秒表测出小滑块从飞离桌面到落地的时间,也可测出小滑块与水平桌面间的动摩擦因数.此实验方案________(填“可行”或“不可行”),理由是_________

【答案】 C 滑块停止滑动的位置到B点的距离l(或直接测量AB及过程二中滑块滑行的距离s 不可行 滑块在空中运动的时间很短,使用秒表测量误差较大

【解析】

1[1].由平抛规律知图甲中滑块从A点滑到B点时的速率为:

设弹簧被压缩后的弹性势能为Ep,从A点到B点由能量守恒知:

同理图乙中滑块从C点滑到B点时的速度为:

C点到B点有:

CBABd

联立解得

2[2]ABD.由(1)中表达式可知,滑块质量、弹簧的原长和弹簧劲度系数均不需要测量,ABD错误;

C.因本实验中要求滑块离开桌面后能做平抛运动,且滑块在桌面上还要克服摩擦力做功,所以弹簧储存的弹性势能不能太小,即弹簧的压缩量不能太小,选项C正确。

故选C

(3)[3].在图甲中有:

而在图乙中滑块没能滑离桌面,则应有:

为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数,应知道滑块所滑行的距离,所以还应测量滑块停止滑动时的位置到B点的距离l,或者直接测量AB两点间的距离及实验过程二中滑块滑行的距离s

4[4] [5].此方案不可行,因为滑块在空中运动的时间很短,使用秒表测量误差较大。

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A.摩擦力对货物做的功为

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D.传送带克服摩擦力做功的平均功率为

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(1)用游标卡尺测量小钢球直径,示数如图所示,读数为d=____mm,测得n次经过最低点的时间如图所示,读数t=_____s。当地重力加速度表达为g=___________(用前边给出的字母表示,绳长用L表示)

(2)有同学测得的g值偏小,可能原因是______

A.测摆线时摆线拉得过紧

B.摆线上端未牢固地系于悬点

C.以摆球直径和摆线长之和作为摆长来计算

D.开始计时时,小球开始摆动后稍迟才按下停表计时

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A.线圈中感应电动势的表达式为e=100cos(100t)V

B.P上移时,电流表示数增大

C.t=0时,电压表示数为100V

D.当原、副线圈匝数比为21时,电阻上消耗的功率为50W

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1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示,则其长度为________ mm

2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示,则其直径为________ mm

3)该同学想用伏安法测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:

A.电压表(量程0-1 V,内阻约为10 kΩ)

B.电压表(量程0-10 V,内阻约为100 kΩ)

C.电流表(0-1 mA内阻约为30 Ω)

D.电流表(0-0.6 A,内阻约为0.05 Ω)

E.电源(电动势1.5 V,额定电流0.5 A,内阻不计)

F.电源(电动势12 V,额定电流2 A,内阻不计)

G.滑动变阻器R0(阻值范围0-10 Ω,额定电流2 A

H.开关S

导线若干

①为使测量尽量准确,电压表选用______,电流表选用_________,电源选用________。(均填器材的字母代号);

②请在框中画出测量Rx阻值的实验电路图。

________

③该同学选择器材、连接电路和操作均正确,从实验原理上看,待测电阻测量值会________其真实值(填“大于”“小于”或“等于”),原因是_____________

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A. 动量守恒、机械能守恒

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