(2)某學(xué)校的學(xué)生為了測(cè)定物塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù),想出了很多方法.
①其中甲同學(xué)采用了如圖4所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),他使物塊在重物的牽引下開(kāi)始運(yùn)動(dòng),當(dāng)重物落地后,物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上.實(shí)驗(yàn)中甲同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了物塊的運(yùn)動(dòng),圖5為他截取的一段紙帶,記錄了物塊做勻減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程的信息,1、2、3、4、5是他選取的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz.
根據(jù)紙帶可求出物塊做減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度大小a=
 
m/s2(保留兩位有效數(shù)字).
若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?.8m/s2,則物塊與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=
 
(保留兩位有效數(shù)字),該測(cè)量結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值
 
(填“偏大”或“偏小”).
②乙同學(xué)采用了如圖6所示的另一套裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),使物塊A位于水平桌面的O點(diǎn)時(shí),重物B剛好接觸地面.將A拉到P點(diǎn),待B穩(wěn)定后由靜止釋放,A最終滑到Q點(diǎn).分別測(cè)量OP、OQ的長(zhǎng)度h和s.改變h,重復(fù)以上的操作,分別測(cè)出以下幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).
1 2 3 4 5 6
h/cm 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0
s/cm 9.5 12.5 28.5 39.0 48.0 56.5
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乙同學(xué)在圖7中已標(biāo)出第1、2、3、5、6組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn),請(qǐng)你在圖中標(biāo)出第4組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn),并畫(huà)出s-h關(guān)系圖線.
實(shí)驗(yàn)中測(cè)得A、B的質(zhì)量之比mA:mB=4:5,則根據(jù)s-h圖線計(jì)算出物塊A與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=
 
分析:①由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz,相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出,可知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間為T(mén)=0.1s,進(jìn)而由逐差法可得加速度.
由物體受摩擦力作用而減速運(yùn)動(dòng),可得摩擦因數(shù),由于實(shí)際在減速階段產(chǎn)生的加速度的力是滑動(dòng)摩擦力和紙帶受的阻力,所以計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因素的真實(shí)值偏大.
②對(duì)在B下落至臨落地時(shí)和在B落地后,A運(yùn)動(dòng)到Q,兩個(gè)過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理,求得μ的表達(dá)式,再結(jié)合從s-h圖象,即可求解μ;
解答:解:①、由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz,相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出,可知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間為T(mén)=0.1s,進(jìn)而由逐差法可得加速度為:
a=
(10.60+8.61-6.61-4.60)×10-2
4×0.12
=2.0m/s2

物體受摩擦力作用而減速運(yùn)動(dòng),可得:μMg=Ma
解得:μ=
a
g
=
2
9.8
=0.2

由于實(shí)際在減速階段產(chǎn)生的加速度的力是滑動(dòng)摩擦力和紙帶受的阻力,所以計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因素的真實(shí)值偏大.
②、如圖精英家教網(wǎng)
B下落至臨落地時(shí)根據(jù)動(dòng)能定理有:
mBgh-μmAgh=
1
2
(mA+mB)v2

在B落地后,A運(yùn)動(dòng)到Q,有:
μmAgs=
1
2
mAv2

解得:
μ=
mBh
mAh+mBs

A、B的質(zhì)量之比mA:mB=4:5,在s-h圖象上任取一組數(shù)據(jù)h=10cm,s=9.5cm,代入可以得:
μ=
5×10
4×10+9×9.5
=0.4

答:①2.0;0.2;偏大.②0.4.
點(diǎn)評(píng):在判斷此類(lèi)問(wèn)題時(shí),要深刻理解動(dòng)能定理,能量守恒定律,要會(huì)通過(guò)圖象分析相關(guān)問(wèn)題.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

“頭腦風(fēng)暴法”是一種培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的方法.某學(xué)校的一個(gè)“頭腦風(fēng)暴實(shí)驗(yàn)研究小組”,以“保護(hù)雞蛋”為題,要求制作一個(gè)裝置,讓雞蛋從兩層樓的高度落到地面且不會(huì)摔壞.如果沒(méi)有保護(hù),雞蛋最多只能從0.1m的高度落到地面而不會(huì)摔壞.一位同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置來(lái)保護(hù)雞蛋,用A、B兩塊粗糙的夾板夾住雞蛋,雞蛋下端離裝置下端的距離為x=0.45m,夾板A和B與雞蛋之間的滑動(dòng)摩擦力都為雞蛋重力的5倍.現(xiàn)將該裝置從距地面某一高度由靜止釋放,裝置在下落過(guò)程中始終保持豎直狀態(tài),與地面作用時(shí)間極短,落地后沒(méi)有反彈.取g=10m/s2.求:
(1)雞蛋如果不會(huì)摔壞,直接撞擊地面的最大速度v;
(2)如果使用該保護(hù)裝置,雞蛋落地后不會(huì)摔壞,該裝置由靜止釋放時(shí)其下端離地面的最大高度H;
(3)為了使該裝置從更高的地方由靜止釋放,雞蛋落地后不會(huì)摔壞,請(qǐng)你至少提供一種可行而又簡(jiǎn)單的方法.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解

(1)利用單擺驗(yàn)證小球平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,設(shè)計(jì)方案如圖a所示,在懸點(diǎn)O正下方有水平放置的熾熱的電熱線P,當(dāng)懸線擺至電熱絲處時(shí)能輕易被燒斷;MN為水平木板,已知懸線長(zhǎng)為L(zhǎng),懸點(diǎn)到木板的距離OO′=h(h>L).
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①將小球向左拉起后自由釋放,最后小球落到木板上的C點(diǎn),O′C=s,則小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為v0=
 

②在其他條件不變的情況下,若改變釋放小球時(shí)懸線與豎直方向的夾角θ,小球落點(diǎn)與O'點(diǎn)的水平距離s將隨之改變,經(jīng)多次實(shí)驗(yàn),以s2為縱坐標(biāo)、cosθ為橫坐標(biāo),得到如圖b所示圖象.則當(dāng)θ=30°時(shí),s為
 
m;若懸線長(zhǎng)L=1.0m,懸點(diǎn)到木板間的距離OO′為
 
m.
(2)某學(xué)校實(shí)驗(yàn)室新進(jìn)了一批低電阻的電磁螺線管.已知螺線管使用的金屬絲電阻率ρ=1.7×10-8Ω?m.課外活動(dòng)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)試驗(yàn)來(lái)測(cè)算螺線管使用的金屬絲長(zhǎng)度.他們選擇了多用電表、電流表、電壓表、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器、螺旋測(cè)微器(千分尺)、導(dǎo)線和學(xué)生電源等.
①他們使用多用電表粗測(cè)金屬絲的電阻,操作過(guò)程分以下三個(gè)步驟:(請(qǐng)?zhí)顚?xiě)第II步操作)
Ⅱ.
 
;
Ⅲ.把紅黑表筆分別與螺線管金屬絲的兩端相接,多用表的示數(shù)如圖c所示.
②根據(jù)多用電表示數(shù),為了減少實(shí)驗(yàn)誤差,并在實(shí)驗(yàn)中獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍,應(yīng)從圖d的A、B、C、D四個(gè)電路中選擇
 
電路來(lái)測(cè)量金屬絲電阻;
③他們使用千分尺測(cè)量金屬絲的直徑,示數(shù)如圖e所示,金屬絲的直徑為
 
mm;
④根據(jù)多用電表測(cè)得的金屬絲電阻值,可估算出繞制這個(gè)螺線管所用金屬絲的長(zhǎng)度約為
 
m.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
⑤用電流表和電壓表測(cè)量金屬絲的電阻時(shí),由于電壓表、電流表內(nèi)阻的影響,不論使用電流表內(nèi)接法還是電流表外接法,都會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差.按如圖f所示的電路進(jìn)行測(cè)量,可以消除由于電表內(nèi)阻造成的系統(tǒng)誤差.利用該電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的主要操作步驟是:
第一步:先將R2的滑動(dòng)頭調(diào)到最左端,單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2向1閉合,閉合開(kāi)關(guān)S1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1和R2,使電壓表和電流表的示數(shù)盡量大些(在不超過(guò)量程的情況下),讀出此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)U1、I1
第二步:保持兩滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭位置不變,將單刀雙擲開(kāi)頭S2向2閉合,讀出此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)U2、I2
請(qǐng)寫(xiě)出由以上記錄數(shù)據(jù)計(jì)算被測(cè)電阻Rx的表達(dá)式Rx=
 

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解

(2)某學(xué)校的學(xué)生為了測(cè)定物塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù),想出了很多方法。

①其中甲同學(xué)采用了如圖4所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),他使物塊在重物的牽引下開(kāi)始運(yùn)動(dòng),當(dāng)重物落地后,物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上。實(shí)驗(yàn)中甲同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了物塊的運(yùn)動(dòng),圖5為他截取的一段紙帶,記錄了物塊做勻減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程的信息,1、2、3、4、5是他選取的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz。

根據(jù)紙帶可求出物塊做減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度大小a=_____m/s2(保留兩位有效數(shù)字)。

若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?chmetcnv w:st="on" tcsc="0" numbertype="1" negative="False" hasspace="False" sourcevalue="9.8" unitname="m" />9.8m/s2,則物塊與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=_____(保留兩位有效數(shù)字),該測(cè)量結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值_____(填“偏大”或“偏小”)。

乙同學(xué)采用了如圖6所示的另一套裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),使物塊A位于水平桌面的O點(diǎn)時(shí),重物B剛好接觸地面。將A拉到P點(diǎn),待B穩(wěn)定后由靜止釋放,A最終滑到Q點(diǎn)。分別測(cè)量OP、OQ的長(zhǎng)度hs。改變h,重復(fù)以上的操作,分別測(cè)出以下幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

1

2

3

4

5

6

h/cm

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

s/cm

9.5

12.5

28.5

39.0

48.0

56.5

     

乙同學(xué)在圖7中已標(biāo)出第1、2、3、5、6組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn),請(qǐng)你在圖中標(biāo)出第4組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn),并畫(huà)出s-h關(guān)系圖線。

實(shí)驗(yàn)中測(cè)得AB的質(zhì)量之比mA:mB=4:5,則根據(jù)s-h圖線計(jì)算出物塊A與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=___________。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解

 
(2)某學(xué)校的學(xué)生為了測(cè)定物塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù),想出了很多方法。

①其中甲同學(xué)采用了如圖4所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),他使物塊在重物的牽引下開(kāi)始運(yùn)動(dòng),當(dāng)重物落地后,物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上。實(shí)驗(yàn)中甲同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了物塊的運(yùn)動(dòng),圖5為他截取的一段紙帶,記錄了物塊做勻減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程的信息,1、2、3、4、5是他選取的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz。

根據(jù)紙帶可求出物塊做減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度大小a=_____m/s2(保留兩位有效數(shù)字)。

若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?.8m/s2,則物塊與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=_____(保留兩位有效數(shù)字),該測(cè)量結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值_____(填“偏大”或“偏小”)。

圖 5

②乙同學(xué)采用了如圖6所示的另一套裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),使物塊A位于水平桌面的O點(diǎn)時(shí),重物B剛好接觸地面。將A拉到P點(diǎn),待B穩(wěn)定后由靜止釋放,A最終滑到Q點(diǎn)。分別測(cè)量OP、OQ的長(zhǎng)度hs。改變h,重復(fù)以上的操作,分別測(cè)出以下幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

1

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6

h/cm

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

s/cm

9.5

12.5

28.5

39.0

48.0

56.5

          

乙同學(xué)在圖7中已標(biāo)出第1、2、3、5、6組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn),請(qǐng)你在圖中標(biāo)出第4組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn),并畫(huà)出s-h關(guān)系圖線。

實(shí)驗(yàn)中測(cè)得A、B的質(zhì)量之比mA:mB=4:5,則根據(jù)s-h圖線計(jì)算出物塊A與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=___________。

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