7.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖a所示的裝置來(lái)測(cè)定滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù),其中A為滑塊,B和C是質(zhì)量可調(diào)的砝碼,不計(jì)繩和滑輪的質(zhì)量及它們之間的摩擦.實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)在砝碼總質(zhì)量   (m+m′=m0)保持不變的條件下,改變m和m′的大小,測(cè)出不同m下系統(tǒng)的加速度,然后通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析就可求出滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù).

(1)該同學(xué)手中有電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、復(fù)印紙、紙帶,10個(gè)質(zhì)量均為100g的砝碼、滑塊、一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板、細(xì)線,為了完成本實(shí)驗(yàn),得到所要測(cè)量的物理量,還應(yīng)有BD.
A.毫米刻度尺B.秒表C.天平D.低壓交流電源
(2)實(shí)驗(yàn)中,該同學(xué)得到一條較為理想的紙帶,如圖b所示,從清晰的O點(diǎn)開始,每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)(中間4個(gè)點(diǎn)未畫出),分別記為A、B、C、D、E、F,各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為OA=1.61cm,OB=4.02cm,OC=7.26cm,OD=11.30cm,OE=16.14cm,OF=21.80cm.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的頻率為50Hz,則由此紙帶可得到打E點(diǎn)時(shí)滑塊的速度v=0.52m/s,此次實(shí)驗(yàn)滑塊的加速度a=0.81m/s2.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
(3)在實(shí)難數(shù)據(jù)處理中,該同學(xué)以m為橫軸,以系統(tǒng)的加速度a為縱軸,繪制了如圖c所示的實(shí)驗(yàn)圖線,結(jié)合本實(shí)驗(yàn)可知滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3.(g取10m/s2

分析 (1)需要交流電源和長(zhǎng)度的測(cè)量工具
(2)每隔4個(gè)點(diǎn)取一計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s,由勻加速規(guī)律可得,用平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求解速度、用△x=at2求解加速度
(3)對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用牛頓第二定律,得到圖線的縱軸截距為-μg,可解得動(dòng)摩擦因數(shù)

解答 解:(1)A、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通過(guò)打點(diǎn)即可知道時(shí)間,故不需要秒表,故A錯(cuò)誤.
B、實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量?jī)牲c(diǎn)之間的距離,故需要毫米刻度尺和,故B正確.
C、本實(shí)驗(yàn)中可以不測(cè)滑塊的質(zhì)量,而且砝碼的質(zhì)量已知,故天平可以不選,故C錯(cuò)誤.
D、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器要用到低壓交流電源,故D正確.
故選:BD
(2)每隔4個(gè)點(diǎn)取一計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s,故用平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度可得:
vD=$\frac{OF-OD}{2T}=\frac{0.2180-0.1130}{2×0.1}$m/s=0.52mm/s
由△x=at2可得:
a=$\frac{△x}{{t}^{2}}$=$\frac{{x}_{CF}-{x}_{OC}}{0.32}=\frac{21.80-7.26-7.26}{0.32}$×10-2=0.81m/s2
(3)對(duì)ABC系統(tǒng)應(yīng)用牛頓第二定律可得:a=$\frac{mg-μ(M+m′)g}{M+{m}_{0}}$=$\frac{1+μmg}{M+{m}_{0}}$-μg
所以,a--t圖象中,縱軸的截距為-μg,故-μg=-3,μ=0.3
故答案為:(1)BD;(2)0.52,0.81;(3)0.3

點(diǎn)評(píng) 熟悉紙帶的處理方法,注意時(shí)間的數(shù)值和長(zhǎng)度的單位、逐差法等;對(duì)于圖象問(wèn)題,注意分析截距、斜率、面積等的含義

練習(xí)冊(cè)系列答案
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3.如圖所示,一個(gè)輕彈簧豎直固定在地面上,在它的正上方H高處有一個(gè)鐵球自由下落,落到彈簧上后將彈簧壓縮.如果分別從H1和H2(H1>H2)高處由靜止釋放鐵球,鐵球落到彈簧上將彈簧壓縮的過(guò)程中獲得的最大動(dòng)能分別是Ek1和Ek2,在具有最大動(dòng)能時(shí)刻的重力勢(shì)能分別是Ep1和Ep2(以地面為參考面),則(  )
A.EK1=EK2,Ep1=Ep2B.EK1>EK2,Ep1=Ep2C.EK1>EK2,Ep1>Ep2D.EK1>EK2,Ep1<Ep2

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18.如圖甲所示,同一水平直線上相距6m的A、B兩處各有一個(gè)振源,C為A、B連線的中點(diǎn).在t0=0時(shí)刻,A、B兩處的質(zhì)點(diǎn)以相同的振幅同時(shí)開始做垂直于直線AB的上下振動(dòng),且都只振動(dòng)了一個(gè)周期,它們的振動(dòng)圖象分別為圖乙和圖丙.若A處振源向右傳播的波與B處振源向左傳播的波在t1=0.3s時(shí)刻于C點(diǎn)相遇,則( 。
A.兩列波在A、B間的傳播速度均為10 m/s
B.兩列波的波長(zhǎng)都是4 m
C.在兩列波相遇的過(guò)程中,中點(diǎn)C為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)
D.在t2=0.7 s時(shí)刻,B處質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)平衡位置且振動(dòng)方向向下

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15.一理想變壓器副線圈的匝數(shù)是400匝,把原線圈接到220V的交流線路中,測(cè)得副線圈的電壓是55V,則原線圈的匝數(shù)為1600匝,原線圈和副線圈電功率之比為1:1.

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2.如圖所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有半徑為r的光滑半圓形導(dǎo)體框,OC為一能繞O在框架上滑動(dòng)的導(dǎo)體棒,Oa之間連一電阻R,導(dǎo)體框架與導(dǎo)體棒的電阻均不計(jì),若要使OC能以角速度ω逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),則( 。
A.通過(guò)電阻R的電流方向由a經(jīng)R到OB.導(dǎo)體棒O端電勢(shì)低于C端的電勢(shì)
C.外力做功的功率為$\frac{{{B^2}{ω^2}{r^4}}}{4R}$D.回路中的感應(yīng)電流大小為$\frac{{Bω{r^2}}}{R}$

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12.如圖所示,一理想變壓器原線圈匝數(shù)為n1=1000匝,副線圈匝數(shù)為n2=200匝,將原線圈接在u=200$\sqrt{2}$ksin100πt(V)的交流電壓上,副線圈上電阻R和理想交流電壓表并聯(lián)接入電路,現(xiàn)在AB兩點(diǎn)間接入不同的電子元件,則下列說(shuō)法正確的是(  )
A.在A、B兩點(diǎn)間串聯(lián)一只電阻R,穿過(guò)鐵芯的磁通量的最大變化率為0.2Wb/s
B.在A、B兩點(diǎn)間接入理想二極管,電壓表讀數(shù)為40V
C.在A、B兩點(diǎn)間接入一只電容器,只提高交流電頻率,電壓表讀數(shù)減小
D.在A、B兩點(diǎn)間接入一只電感線圈,只提高交流電頻率,電阻R消耗的電功率減小

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19.真空中的某裝置如圖所示,加速電場(chǎng)區(qū)電壓為U,偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)區(qū)有場(chǎng)強(qiáng)大小為E,方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng).現(xiàn)有兩種粒子氘核核(${\;}_{1}^{2}$ H)、α粒子(${\;}_{2}^{4}$ He)分別從O點(diǎn)無(wú)初速度地飄入,最后都打在與OO′垂直的熒光屏上.不計(jì)粒子重力及其相互作用,則( 。
A.偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)對(duì)兩種粒子做功一樣多
B.兩種粒子一定打到屏上的同一位置
C.兩種粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為2:1
D.將偏轉(zhuǎn)區(qū)勻強(qiáng)電場(chǎng)改為垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),兩種粒子一定能打到屏上的不同位置

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16.我國(guó)動(dòng)力線路的交流電壓是380V,它的有效值是380V,峰值537V(可用分式表示),如果要將此動(dòng)力電轉(zhuǎn)換為居民生活用電,請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)變壓器,則該變壓器原線圈與副線圈的匝數(shù)之比為:19:11.

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17.如圖所示,傾角為θ的斜面體C置于水平面上,B置于斜面C上,通過(guò)細(xì)繩跨過(guò)光滑的定滑輪與A相連接,連接B的一段細(xì)繩與斜面平行,A、B、C都處于靜止?fàn)顟B(tài).則( 。
A.水平面對(duì)C的支持力小于B、C的總重力
B.B一定受到C的摩擦力
C.C受到水平面的摩擦力為零
D.若將細(xì)線剪斷,B物體開始沿斜面向下滑動(dòng),則水平面對(duì)C的摩擦力不為零

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