16.為了測定一滑塊與水平桌面之間的動摩擦因數(shù),某同學設(shè)置了如圖甲所示的實驗裝置:水平桌面左端固定一個豎直的光滑圓弧軌道,圓弧軌道底端與水平桌面相切C點,桌面CD長L=1m,高h2=0.5m,實驗步驟如下:
①將小球從圓弧上靜止釋放,通過水平桌面后從D點飛出做平拋運動,最后落到水平地面上,設(shè)小滑塊從D點飛落到的水平地面上的水平距離為x(假設(shè)小滑塊可視為質(zhì)點),
②改變小滑塊在圓弧軌道面的高度,然后多次重復實驗步驟①.試分析下列問題:

(1)試寫出小滑塊經(jīng)過D點時的速度vD與x的關(guān)系表達式vD=$\sqrt{10}$x;
(2)根據(jù)實驗所得到的數(shù)據(jù)最后作出了如圖乙所示的圖象,根據(jù)該圖象求得小滑體與水平桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.1.

分析 根據(jù)平拋運動規(guī)律,結(jié)合運動學公式,即可求解;
由動能定理列出表達式,然后根據(jù)圖象求出動摩擦因數(shù).

解答 解:(1)小球從D點滑出后做平拋運動,在水平方向有x=vDt;
在豎直方向有:${h}_{2}=\frac{1}{2}g{t}^{2}$,
代入化簡可得:${v}_{D}=x\sqrt{\frac{g}{2{h}_{2}}}$=$\sqrt{10}$x.
(2)由A→D全程應用動能定理得:mgh1-fL=$\frac{1}{2}m{v}_{D}^{2}-0$,
小球受到的滑動摩擦力為:f=μmg,
聯(lián)立解得:${h}_{1}=\frac{{x}^{2}}{4{h}_{2}}+μL$.
由上式可知圖象在縱軸上的截距為:μL=0.1,
所以小球與水平桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.1.
故答案為:(1)$\sqrt{10}$x;  (2)0.1.

點評 本題考查了求動摩擦因數(shù)問題,在解決此類問題時,要深刻理解動能定理,要會通過圖象分析相關(guān)問題.

練習冊系列答案
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6.如圖甲和乙是汽車以一定速度通過凸形橋的最高處和通過凹形橋最低處的情形,則可判斷出(  )
A.圖甲情況下,汽車對橋的壓力小于重力
B.圖乙情況下,汽車對橋的壓力小于重力
C.圖甲情況下,汽車對橋的壓力大于重力
D.圖乙情況下,汽車對橋的壓力等于重力

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7.下列說法正確的是(  )
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B.雨后路面上的油膜形成的彩色條紋是由光的干涉形成的
C.泊松亮斑是光通過圓孔發(fā)生衍射時形成的
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4.如圖所示,某貨場而將質(zhì)量為m1=100kg的貨物(可視為質(zhì)點)從高處運送至地面,為避免貨物與地面發(fā)生撞擊,現(xiàn)利用固定于地面的光滑四分之一圓軌道,使貨物中軌道頂端無初速滑下,軌道半徑R=1.8m.地面上緊靠軌道次排放兩聲完全相同的木板A、B,長度均為l=2m,質(zhì)量均為m2=100kg,木板上表面與軌道末端相切.貨物與木板間的動摩擦因數(shù)為μ1,木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2.(最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等,取g=10m/s2
(1)求貨物到達圓軌道末端時對軌道的壓力.
(2)若貨物滑上木板A時,木板不動,而滑上木板B時,木板B開始滑動,求μ1應滿足的條件.
(3)若μ1=0.5,求貨物滑到木板A末端時的速度和在木板A上運動的時間.

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11.如圖,理想變壓器原副線圈匝數(shù)之比為10:1.原線圈接入一電壓為u=U0sinωt的交流電源(如圖乙所示),其中U0=100$\sqrt{2}$V,副線圈接一個滑動變阻器R,則下述結(jié)論正確的是( 。
A.副線圈中輸出交流電的周期為$\frac{1}{100}$s
B.副線圈中電壓表的讀數(shù)為10$\sqrt{2}$V
C.若滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動,則原線圈中的輸入功率變小
D.若滑動變阻器接入電路中的電阻值R=10Ω,原線圈中電流表的讀數(shù)為1A

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1.做勻速圓周運動的物體,以下各量中不變的是( 。
A.線速度B.頻率C.向心加速度D.轉(zhuǎn)速

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8.如圖所示,塔吊臂上有一可以沿水平方向運動的小車A,小車下裝有吊著物體B的吊鉤.現(xiàn)小車A與物體B以相同的水平速度做勻速運動,同時吊鉤將物體B向上勻速吊起.下列關(guān)于物體B的速度描述正確的是(  )
A.大小和方向均不變B.大小不變,方向改變
C.大小改變,方向不變D.大小和方向均改變

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5.如圖所示,一質(zhì)量為m=1kg的質(zhì)點,系在一伸直的輕繩一端,繩的另一端固定在粗糙水平面上,繩長為r=0.5m.給質(zhì)點一垂直輕繩、大小為4m/s的初速度,質(zhì)點將在該該水平面上以繩長為半徑做圓周運動,運動一周后,其速率變?yōu)?m/s,則繩的拉力T與轉(zhuǎn)過的角度θ的圖象和質(zhì)點運動的速率v與時間t的圖象,正確的是( 。
A.B.C.D.

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