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17.利用力傳感器P探究“靜摩擦力及滑動(dòng)摩擦力變化的規(guī)律”,裝置如圖甲.P固定于桌面并與計(jì)算機(jī)連接,可獲得力隨時(shí)間變化的規(guī)律,車板較長(zhǎng)的平板車通過細(xì)繩連接空沙桶,調(diào)節(jié)細(xì)繩水平,整個(gè)裝置開始時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài).

①開啟傳感器P,緩慢向沙桶里倒入沙子,小車剛運(yùn)動(dòng)時(shí)立即停止倒沙子,此后P的示數(shù)表示滑塊與小車之間的滑動(dòng)摩擦力(填“靜摩擦力”,或“滑動(dòng)摩擦力”)的大�。�
②小車的運(yùn)動(dòng)是否必須為勻速直線運(yùn)動(dòng)?答:否(填“是”或“否”).
OP采集的圖象如圖乙,由此可知,滑塊與小車之間的最大靜摩擦力為0.65N.若已知滑塊的質(zhì)量為0.15kg,取重力加速度為10m/s2,則滑塊與小車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.40(結(jié)果保留2位有效數(shù)字).

分析 ①根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理,及實(shí)驗(yàn)操作可知;
②當(dāng)小車由靜止剛好開始運(yùn)動(dòng)時(shí),滑塊與小車間的摩擦力是最大靜摩擦力,此時(shí)小車處于靜止?fàn)顟B(tài),第小車進(jìn)行受力分析求出沙桶及所裝沙子的總質(zhì)量,對(duì)滑塊進(jìn)行受力分析,由圖象求出傳感器對(duì)滑塊的拉力,由平衡條件求出滑塊受到的摩擦力,進(jìn)而求出動(dòng)摩擦力因數(shù).

解答 解:①由實(shí)驗(yàn)裝置,結(jié)合操作過程,力傳感器測(cè)量小車的滑動(dòng)摩擦力.
②小車只要是運(yùn)動(dòng)的,與滑塊之間的摩擦力就是滑動(dòng)摩擦力,小車的運(yùn)動(dòng)不必是勻速直線運(yùn)動(dòng).
由圖象可知,小車剛好要運(yùn)動(dòng)時(shí)受的是最大靜摩擦力為fmax=0.65N,
穩(wěn)定后,滑塊受的摩擦力f=0.60N
由滑動(dòng)摩擦力公式得μ=fmg=0.600.15×10=0.40;
故答案為:①滑動(dòng)摩擦力;②否,0.65,0.40.

點(diǎn)評(píng) 本題難度不大,對(duì)滑塊正確受力分析、應(yīng)用牛頓的三定律即可正確解題,由圖乙所示圖象求出傳感器拉力大小是正確解題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.如圖所示,在半徑為r=10cm的輪軸上懸掛一個(gè)質(zhì)量為M=3kg的水桶,軸上分布著6根手柄,柄端有6個(gè)質(zhì)量為m=0.5kg的金屬小球.球離軸心的距離為L(zhǎng)=50cm,輪軸、繩及手柄的質(zhì)量以及摩擦均不計(jì).開始時(shí)水桶在離地面某高度處,釋放后水桶帶動(dòng)整個(gè)裝置轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)n(未知量)周時(shí),測(cè)得金屬小球的線速度v1=5m/s,此時(shí)水桶還未到達(dá)地面,g=10m/s2,求:
(1)轉(zhuǎn)動(dòng)n周時(shí),水桶重力做功的功率P;
(2)n的數(shù)值.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.如圖所示為某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)得到的一條紙帶.圖中A、B、C、D、E是按打點(diǎn)先后順序依次選取的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s.由圖中的數(shù)據(jù)可知( �。�
A.小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
B.小車加速度的大小為0.80m/s2
C.小車經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小為0.08m/s
D.計(jì)數(shù)點(diǎn)A、C對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔內(nèi)小車的平均速度大小為0.16m/s

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5.用如圖所示的電路測(cè)量一節(jié)蓄電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.蓄電池的電動(dòng)勢(shì)約2V,內(nèi)阻非常小,為防止滑動(dòng)變阻器電阻過小時(shí)因電流過大而損壞器材,電路中使用了一個(gè)保護(hù)電阻R..除蓄電池、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線外,可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有:
(1)電流表(量程0.6A、3A)
(2)電壓表(量程3V、15V)
(3)保護(hù)電阻甲(阻值4Ω、額定功率5w)
(4)保護(hù)電阻乙(阻值10Ω、額定功率10W)
電流表應(yīng)選0.6A量程,電壓表應(yīng)選3V量程,保護(hù)電阻選甲.

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12.利用力傳感器“探究加速度與合外力的關(guān)系“的實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)如圖甲.

①關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的下列說法正確的是AC
A.做實(shí)驗(yàn)之前必須平衡摩擦力               
B.小車的質(zhì)量必須遠(yuǎn)大于所掛鉤碼的質(zhì)量
C.應(yīng)調(diào)節(jié)定滑輪的高度使細(xì)線與木板平行     
D.實(shí)驗(yàn)開始的時(shí),小車應(yīng)距離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器遠(yuǎn)一點(diǎn)
②從實(shí)驗(yàn)中挑選一條點(diǎn)跡清晰的紙帶,每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),用刻度尺測(cè)量計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz.從圖乙中所給的刻度尺上讀出A、B兩點(diǎn)間的距離S1=0.70cm;該小車的加速度a=0.20m/s2(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字),實(shí)驗(yàn)中紙帶的左(填“左”或“右”)端與小車相連接.

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2.伽利略在《兩種新科學(xué)的對(duì)話》一書中,提出猜想:物體沿斜面下滑是一種勻變速直線運(yùn)動(dòng),同時(shí)他還實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該猜想.某小組學(xué)生依據(jù)伽利略描述的實(shí)驗(yàn)方案,設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置,探究物體沿斜面下滑是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng).實(shí)驗(yàn)操作步驟如下:
①讓滑塊從離擋板某一距離L處由靜止沿某一傾角θ的斜面下滑,并同時(shí)打開裝置中的閥門,使水箱中的水流到量筒中;
②當(dāng)滑塊碰到擋板的同時(shí)關(guān)閉水箱閥門(假設(shè)水流出時(shí)均勻穩(wěn)定);
③記錄下量筒收集的水量V;
④改變滑塊起始位置離擋板的距離,重復(fù)以上操作;
⑤測(cè)得的數(shù)據(jù)見表格.
次數(shù)123456
L(m)4.53.93.02.11.50.9
V(mL)9084625240
(1)該實(shí)驗(yàn)利用量筒中收集的水量來表示C.(填序號(hào))
A.水箱中水的體積     B.水從水箱中流出的速度
C.滑塊下滑的時(shí)間     D.滑塊下滑的位移
(2)小組同學(xué)漏填了第3組數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)正常,你估計(jì)這組水量V=75mL.
(你可能用到的數(shù)據(jù)52≈7.2,5354≈7.3,55≈7.4)
(3)若保持傾角θ不變,增大滑塊質(zhì)量,則相同的L,水量V將不變(填“增大”“不變”或“減小”);若保持滑塊質(zhì)量不變,增大傾角θ,則相同的L,水量V將減�。ㄌ睢霸龃蟆薄安蛔儭被颉皽p小”)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.兩條相互平行的光滑金屬導(dǎo)軌,距離為L(zhǎng),電阻不計(jì).導(dǎo)軌內(nèi)有一與水平面垂直向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),導(dǎo)軌左側(cè)接電容器C,電阻R1和R2,如圖所示.垂直導(dǎo)軌且與導(dǎo)軌接觸良好的金屬桿AB以一定的速度向右勻速運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻開始做勻減速運(yùn)動(dòng)至速度為零后反向勻加速運(yùn)動(dòng).在金屬桿變速運(yùn)動(dòng)的過程中,下列說法正確的是( �。�
A.R1中無電流通過B.R1中電流一直從e流向a
C.R2中電流一直從a流向bD.R2中電流先從b流向a,后從a流向b

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6.物體的帶電量是一個(gè)不易測(cè)得的物理量,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)來測(cè)量帶電物體所帶電量.如圖(a)所示,他將一由絕緣材料制成的小物塊A放在足夠長(zhǎng)的木板上,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板末端,物塊靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,一紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與物塊相連,操作步驟如下,請(qǐng)結(jié)合操作步驟完成以下問題:

(1)為消除摩擦力的影響,他將長(zhǎng)木板一端墊起一定傾角,接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,輕輕推一下小物塊,使其沿著長(zhǎng)木板向下運(yùn)動(dòng).多次調(diào)整傾角θ,直至打出的紙帶上點(diǎn)跡間距相等,測(cè)出此時(shí)木板與水平面間的傾角,記為θ0
(2)如圖(b)所示,在該裝置處加上一范圍足夠大的垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),用細(xì)繩通過一輕小定滑輪將物塊A與物塊B相連,繩與滑輪摩擦不計(jì).給物塊A帶上一定量的正電荷,保持傾角θ0不變,接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,由靜止釋放小物塊A,該過程可近似認(rèn)為物塊A帶電量不變,下列關(guān)于紙帶上點(diǎn)跡的分析正確的是D
A.紙帶上的點(diǎn)跡間距先增加后減小至零
B.紙帶上的點(diǎn)跡間距先增加后減小至一不為零的定值
C.紙帶上的點(diǎn)跡間距逐漸增加,且相鄰兩點(diǎn)間的距離之差不變
D.紙帶上的點(diǎn)跡間距逐漸增加,且相鄰兩點(diǎn)間的距離之差逐漸減少,直至間距不變
(3)為了測(cè)定物體所帶電量q,除θ0、磁感應(yīng)強(qiáng)度B外,本實(shí)驗(yàn)還必須測(cè)量的物理量有BD
A.物塊A的質(zhì)量M
B.物塊B的質(zhì)量m
C.物塊A與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ
D.兩物塊最終的速度v
(2)用重力加速度g,磁感應(yīng)強(qiáng)度B、θ0和所測(cè)得的物理量可得出q的表達(dá)式為\frac{mg}{Bvtan{θ}_{0}}

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7.在水平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系xOy中,兩條光滑金屬導(dǎo)軌OQ、MNP按如圖所示固定放置,MNP曲線滿足方程y=\frac{L}{2}coskx+\frac{L}{2}(k為常數(shù)),直導(dǎo)軌OQ長(zhǎng)度為\frac{2π}{k},兩導(dǎo)軌在N點(diǎn)接觸,整個(gè)裝置處于方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中t=0時(shí)刻有一長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬棒在外力作用下從圖示位置開始沿x軸正方向以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng),除N點(diǎn)存在阻值為R的接觸電阻外,其余電阻均不計(jì).則金屬棒從MO運(yùn)動(dòng)至PQ的過程中( �。�
A.通過金屬棒的感應(yīng)電流平均值為零
B.通過金屬棒的感應(yīng)電流有效值為\frac{BLv}{R}
C.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值e=\sqrt{2}BLvcoskvt
D.外力對(duì)金屬棒做的功為\frac{π{B}^{2}{L}^{2}v}{Rk}

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