Processing math: 3%
12.PVC(聚氯乙烯)電線槽是一種固定在墻面用于放置通電導(dǎo)線的槽狀物,在物理實驗中可以用來制作斜槽導(dǎo)軌,研究物體的運動.某實驗小組決定測量某滑塊與電線槽之間的動摩擦因數(shù)μ.他們把電線槽的平面固定在斜面和水平面上,有槽的一面朝上,如圖甲所示.實驗步驟如下:
A.在一橢球體滑塊側(cè)面的中心標記點O,用游標卡尺測量滑塊的長度a 和高度b;
B.固定擋板A,將滑塊從A 處由靜止釋放,當滑塊停下來時,在其右端固定擋板B;
C.測量滑塊的O 點到水平面的高度H,測量滑塊的O 點到擋板B 的水平距離L;
D.改變擋板A 的高度,重復(fù)步驟B、C;
E.根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù),作出圖象,求出動摩擦因數(shù)μ.

回答下列問題:
(1)測量長度a時,游標卡尺的示數(shù)如圖乙所示,其讀數(shù)為2.050cm.
(2)以L-a2為縱軸,H為橫軸,作出圖象如圖丙所示,則圖象的斜率為\frac{1}{μ},H0為\frac{2}
(3)如果滑塊在經(jīng)過斜面與水平面連接處時與電線槽有碰撞且碰撞損失的能量可認為是常量,則測量的動摩擦因數(shù)μ不變 (填“偏大”、“偏小”或“不變”).

分析 (1)游標卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù),不需估讀;
(2)對滑塊從A到B的過程中,根據(jù)動能定理列式,求出L-\frac{a}{2}關(guān)于H的表達式,從而求出斜率和H0的值;
(3)如果滑塊在經(jīng)過斜面與水平面連接處時與電線槽有碰撞且碰撞損失的能量可認為是常量,設(shè)常量為Q,根據(jù)
動能定理列式,求出L-\frac{a}{2}關(guān)于H的表達式,看是否發(fā)生變化.

解答 解:(1)游標卡尺的主尺讀數(shù)為:2cm,游標尺上第10刻度和主尺上某一刻度對齊,所以游標讀數(shù)為9×0.05mm=0.50mm=0.050cm,
所以最終讀數(shù)為:2cm+0.050cm=2.050cm.
(2)設(shè)斜面長l,斜面傾角為θ,
對滑塊從A到B的過程中,根據(jù)動能定理得:
mg(H-\frac{2})-[μmgcosθl+μmg(L-lcosθ-\frac{a}{2})]=0-0
解得:L-\frac{a}{2}=\frac{1}{μ}H-\frac{2μ}
以L-\frac{a}{2}為縱軸,H為橫軸,作出圖象,則圖象的斜率為k=\frac{1}{μ}
H0為橫坐標的截距,則H0=\frac{2}
(3)如果滑塊在經(jīng)過斜面與水平面連接處時與電線槽有碰撞且碰撞損失的能量可認為是常量,設(shè)常量為Q,
則有:
mg(H-\frac{2})-[μmgcosθl+μmg(L-lcosθ-\frac{a}{2})]-Q=0-0
解得:L-\frac{a}{2}=\frac{1}{μ}H-\frac{2μ}-\frac{Q}{μmg}
所以以L-\frac{a}{2}為縱軸,H為橫軸,作出圖象,則圖象的斜率不變,且k=\frac{1}{μ},所以μ不發(fā)生變化.
故答案為:(1)2.050; (2)\frac{1}{μ};\frac{2}; (3)不變.

點評 本題主要考查了如游標卡尺的使用以及動能定理的直接應(yīng)用,要畫出以L-\frac{a}{2}為縱軸,H為橫軸的圖象,則需要求出L-\frac{a}{2}關(guān)于H的表達式,難度適中.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.隨著全世界開始倡導(dǎo)低碳經(jīng)濟的發(fā)展,電動自行車產(chǎn)品已越來越受到大家的青睞.某同學(xué)為了測定某電動車電池的電動勢和內(nèi)電阻,設(shè)計了如圖所示電路,提供的實驗器材有:
電動車電池一組,電動勢約為12V,內(nèi)阻未知
直流電流表,量程300mA,內(nèi)阻不計
電阻箱R,阻值范圍為0~999.9Ω
定值電阻R0,阻值為10Ω
開關(guān)和導(dǎo)線若干
改變電阻箱的阻值R,讀出對應(yīng)的電流表的讀數(shù)I,然后把對應(yīng)的R、I值作為點的坐標,做出\frac{1}{I}-R圖線.回答下列問題:
(1)下列三組關(guān)于R的取值方案中,比較合理的方案是2(選填方案編號1、2或3).
方案編號 電阻箱的阻值R/Ω
 1 300.0 250.0 200.0 150.0 100.0
 2 100.0 85.0 70.0 55.0 40.0
 3 40.0 30.0 25.0 20.0 15.0
(2)繪出的\frac{1}{I}-R圖象是一條直線.若直線的斜率為k,在\frac{1}{I}坐標軸上的截距為b,則該電源的電動勢E=\frac{1}{k},內(nèi)阻r=\frac{k}-{R_0}(用k、b和R0表示).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.一輕桿兩端分別固定質(zhì)量為mA和mB的兩個小球A和B(可視為質(zhì)點).將其放在一個光滑球形容器中從位置1開始下滑,如圖所示,當輕桿到達位置2時球A與球形容器球心等高,其速度大小為v1,已知此時輕桿與水平方向成θ=30°角,B球的速度大小為v2,則( �。�
A.v2=\frac{1}{2}v1B.v2=2v1C.v2=v1D.v2=\sqrt{3}v1

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.如圖中,A、B、C是勻強電場中同一平面上的三個點,各點電勢φA=10V、φB=-2V、φC=4V,圖中的各圖中電場強度的方向表示正確的是 ( �。�
A.B.C.D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.如圖所示,長木板ab的b端固定一擋板,木板連同檔板的質(zhì)量為M=4.0kg,a、b間距離s=2.0m.木板位于光滑水平面上.在木板a端有一小物塊,其質(zhì)量m=1.0kg,小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.10,它們都處于靜止狀態(tài).現(xiàn)令小物塊以初速v0=4.0m/s沿木板向前滑動,直到和擋板相碰.碰撞后,小物塊恰好回到a端而不脫離木板.求:
(1)最后小物塊的速度大��;
(2)整個過程損失的機械能;
(3)因小物塊和擋板碰撞而產(chǎn)生熱量.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.質(zhì)量為10kg的物體,在20N的水平拉力作用下,剛好能沿水平面做勻速直線運動.(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)求:
(1)物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ是多少?
(2)若改用50N的力沿與水平方向成37°的夾角向斜上方拉它,使物體由靜止出發(fā)在水平面上前進5.4m時,它的速度多大?
(3)在前進5.4m時撤去拉力,又經(jīng)過4s,物體的速度多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.一輛小轎車與一輛摩托車在平直公路上行駛,從某時刻開始用速度傳感器測量兩車的瞬時速度,所得數(shù)據(jù)如下表所示,已知第一次測量時(t=0)摩托車在小轎車的正前方50m,小轎車的加速和減速過程均為勻變速直線運動,則
經(jīng)過的時間(s)05101520253035404550….
小轎車的瞬時速率(m/s)02.07.010.010.09.06.54.01.500…..
摩托車的瞬時速率(m/s)5.05.05.05.05.05.05.05.05.05,05.0
(1)小轎車在整個過程中的位移為多少?
(2)小轎車能否追上摩托車?如果能,何時追上?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

1.某同學(xué)在做“研究勻變速直線運動”實驗時,從打下的若干紙帶中選出了如圖所示的一條(每兩點間還有4個點沒有畫出來),圖中上部的數(shù)字為相鄰兩個計數(shù)點間的距離.打點計時器的電源頻率為50Hz.

(1)該紙帶上每兩個計數(shù)點的時間間隔為0.1s.
(2)用s1、s2、s3、s4、s5、s6來表示各相鄰兩個計數(shù)點間的距離,該勻變速直線運動的加速度的表達式為a=\frac{{({s_6}+{s_5}+{s_4})-({s_3}+{s_2}+{s_1})}}{{9{T^2}}},其數(shù)值大小為a=1.93 m/s2.(保留3位有效數(shù)字)
(3)與紙帶上D點相對應(yīng)的瞬時速度為v=1.18 m/s.(保留3位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.滑塊以5m/s的初速度從弧形軌道上端下滑,由于存在摩擦,到達底端時的速度恰為5m/s,若該滑塊以6m/s的初速度從弧形軌道上端下滑,則到達底端時的速度( �。�
A.小于6m/sB.等于6m/sC.大于6m/sD.難以判斷

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案