【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h,O1、O2、A、B、C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O1、A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d的O2点,如图乙所示,推动滑块压缩弹簧,使滑块移到C处,使O2、C间的距离与O1、A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:
从C点到B点有:
CB=AB+d
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A、B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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【题目】如图所示,水平传送带长为L,始终以速度v保持匀速运动,把质量为m的货物无初速地放到A点,当货物运动到AC的中点B时速度恰为v,而后被传送到C点.货物与皮带间的动摩擦因数为μ,则货物从A点到C点的过程中
A.摩擦力对货物做的功为
B.摩擦力对货物做功的平均功率为
C.传送带克服摩擦力做功为
D.传送带克服摩擦力做功的平均功率为
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【题目】根据单摆周期公式测量当地的重力加速度。将细线的上端固定在铁架台上,下端系一小钢球,做成单摆。
(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
E.摆球通过平衡位置并开始计时时,将摆球通过平衡位置的次数计为1
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【题目】如图所示,面积为0.02m2、内阻不计的100匝矩形线圈ABCD,绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动,转动的角速度为100rad/s,匀强磁场的磁感应强度为T.矩形线圈通过滑环与理想变压器相连,触头P可移动,副线圈所接电阻R=50Ω,电表均为理想交流电表.当线圈平面与磁场方向平行时开始计时.下列说法正确的是( )
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2:1时,电阻上消耗的功率为50W
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【题目】某同学要测量一电阻约10kΩ的圆柱体的电阻率ρ。步骤如下:
(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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【题目】在如图所示的装置中,木块B与水平桌面的接触是光滑的,子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短。现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统),则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中
A. 动量守恒、机械能守恒
B. 动量不守恒、机械能不守恒
C. 动量守恒、机械能不守恒
D. 动量不守恒、机械能守恒
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【题目】如图所示,金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时,线圈c将靠近金属导轨( )
A. 向右做匀速运动 B. 向左做匀速运动
C. 向右做减速运动 D. 向右做加速运动
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【题目】2017年11月5日,我国用长征火箭成功发射了两颗北斗三号组网卫星(如图所示),开启了北斗卫星导航系统全球组网的新时代。下列关于火箭在竖直方向加速起飞阶段的说法,正确的是( )
A.火箭只受到重力和空气阻力的作用
B.火箭喷出的热气流对火箭的作用力与火箭对热气流的作用力大小相等
C.火箭处于失重状态
D.保温泡沫塑料从箭壳上自行脱落后,相对地面由静止下落
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【题目】在光滑绝缘水平面的P点正上方O点固定了一电荷量为+Q的正点电荷,在水平面上的N点,由静止释放质量为m、电荷量为-q的带电小球,小球经过P点时速度为v,图中θ=60°,则在+Q形成的电场中
A. N点电势高于P点电势
B.
C. P点电场强度大小是N点的2倍
D. 带电小球从N点到P点的过程中电势能减少了
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