6.如圖所示是測量物塊與木板間動摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置.長木板固定在水平桌面上,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長木板上,紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,與帶滑輪的物塊相連.沙桶和力傳感器通過繞在滑輪上的細(xì)繩相連.調(diào)整沙桶的質(zhì)量,當(dāng)放開沙桶時(shí),使物塊在木板上做勻加速直線運(yùn)動.(重力加速度為g,滑輪的質(zhì)量和摩擦可以忽略)
(1)在某次測量中讀出力傳感器示數(shù)為F,為進(jìn)一步測量動摩擦因數(shù),下列物理量中還需測量的有B;
A.木板的長度L      B.物塊的質(zhì)量m
C.沙桶的質(zhì)量M     D.運(yùn)動的時(shí)間t
(2)現(xiàn)在已求得物塊的加速度為a,利用測得的物理量寫出動摩擦因數(shù)的表達(dá)式μ=$\frac{2F-ma}{mg}$
(3)為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更精確,該同學(xué)改變沙桶的質(zhì)量,重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)操作,得到多組數(shù)據(jù),以力傳感器的示數(shù)F為橫軸,以加速度a為縱軸建立直角坐標(biāo)系,做出a-F圖象,得到一條傾斜的直線,該直線的縱軸截距大小為b,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭,則由圖象可得動摩擦因數(shù)μ=$\frac{g}$.

分析 (1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理求出動摩擦因數(shù)的表達(dá)式,然后確定需要測量的量.
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),求出動摩擦因數(shù)的表達(dá)式.
(3)對物塊,由牛頓第二定律得:2F-μmg=ma,化簡得:a=$\frac{2}{m}$F-μg,結(jié)合線性方程判斷斜率的值.

解答 解:(1)由紙帶可以求出物塊的加速度a,對物塊,由牛頓第二定律得:
2F-μmg=ma,則動摩擦因數(shù)μ=$\frac{2F-ma}{mg}$,加速度a可以由紙帶求出,g與F已知,
要測動摩擦因數(shù),還需要測出物塊的質(zhì)量m,故B正確、ACD錯(cuò)誤.
故選:B.
(3)由(1)可知,動摩擦因數(shù)的表達(dá)式μ=$\frac{2F-ma}{mg}$.
(4)對物塊,由牛頓第二定律得:2F-μmg=ma,
解得:a=$\frac{2}{m}$F-μg,
則圖象的截距μg=b,
所以μ=$\frac{g}$
故答案為:(1)B;(2)$\frac{2F-ma}{mg}$;(3)$\frac{g}$

點(diǎn)評 本題考查測量動摩擦因數(shù)涉及牛頓第二定律、加速度的計(jì)算及利用圖象求解相關(guān)物理量等,意在考查學(xué)生的綜合分析能力,有一定的難度.

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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.2010年廣州亞運(yùn)會上,劉翔重歸賽場,以打破亞運(yùn)記錄的方式奪得110米跨欄的冠軍.他采用蹲踞式起跑,在發(fā)令槍響后,左腳迅速蹬離起跑器,在向前加速的同時(shí)提升身體重心.如圖所示,假設(shè)質(zhì)量為m的運(yùn)動員,在起跑時(shí)前進(jìn)的距離S內(nèi),重心上升高度為h,獲得的速度為v,阻力做功為W、重力對人做功W、地面對人做功W、運(yùn)動員自身做功W,則在此過程中,下列說法中不正確的是 ( 。
A.地面對人做功W=$\frac{1}{2}$mv2+mgh
B.運(yùn)動員機(jī)械能增加了$\frac{1}{2}$mv2+mgh
C.運(yùn)動員的重力做功為W=-mgh
D.運(yùn)動員自身做功W=$\frac{1}{2}$mv2+mgh-W

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.位于赤道平面上的一顆人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)行、傍晚在赤道上的某人發(fā)現(xiàn)衛(wèi)星位于自己的正上方相對地面運(yùn)動,第二天傍晚同一時(shí)刻又發(fā)現(xiàn)此衛(wèi)星出現(xiàn)在自己的正上方,已知地球自轉(zhuǎn)角速度為ω,地球表面的重力加速度為g,地球半徑為R,則對此衛(wèi)星下列論述正確的是( 。
A.一定是同步衛(wèi)星
B.可能是同步衛(wèi)星
C.此衛(wèi)星距地面的高度可能是$\root{3}{\frac{g{R}^{2}}{4{w}^{2}}}$-R
D.此衛(wèi)星距地面的高度不可能是$\root{3}{\frac{g{R}^{2}}{{w}^{2}}}$-R

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.根據(jù)熱力學(xué)第二定律,下列判斷正確的是(  )
A.電能可以全部變?yōu)閮?nèi)能
B.在火力發(fā)電機(jī)中,燃?xì)獾膬?nèi)能不可能全部變?yōu)殡娔?/td>
C.熱機(jī)中,燃?xì)鈨?nèi)能不可能全部變?yōu)闄C(jī)械能
D.在熱傳導(dǎo)中,熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫度物體

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.如圖,一很長的、不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪,繩兩端各系一物塊A和B.B質(zhì)量為m,靜置于地面;A質(zhì)量為3m,用手托住,高度為h,此時(shí)輕繩剛好拉緊.從靜止開始釋放A后,B可能達(dá)到的最大高度為多高?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.下列說法正確的是(  )
A.公式E=$\frac{F}{q}$適用于求一切電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度
B.公式E=$\frac{F}{q}$只適用于求真空中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度
C.公式E=$\frac{kQ}{r^2}$適用于一切點(diǎn)電荷周圍某點(diǎn)的電場強(qiáng)度
D.公式E=$\frac{U}jhzvyep$適用于求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度,d表示勻強(qiáng)電場中任意兩點(diǎn)間的距離

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.2011年3月中國能源研究會公布了2010年中國能源整體消費(fèi)狀況,報(bào)告顯示,去年我國一次能源消費(fèi)量為32.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,比去年增長5.9%,且單位能耗居高不下.專家預(yù)計(jì),在中國當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度下,剛性需求不僅推動能源價(jià)格的大幅上漲,而且未來中國能源供應(yīng)瓶頸將難以避免.在能源消耗的過程中,我們無法把一些能源消耗產(chǎn)生的內(nèi)能收集起來重新利用,這種現(xiàn)象叫做能量的耗散.對于能量耗散理解正確是(  )
A.能量耗散說明能量在不斷的減少
B.能量耗散遵循能量守恒定律
C.能量耗散說明能量不能憑空產(chǎn)生,但能量卻可以憑空消失
D.能量耗散從能量的角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.(1)圖1為“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置,下列哪些說法是正確的AC

A.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選用質(zhì)量較大,并且下端有橡膠墊的重錘
B.實(shí)驗(yàn)時(shí),當(dāng)松開紙帶讓重錘下落同時(shí),立即接通電源.
C.要選用第1、2點(diǎn)間距離接近2mm的紙帶
D.實(shí)驗(yàn)結(jié)果總是動能的增量略大于重力勢能的減小量.
(2)若實(shí)驗(yàn)中所用的重錘的質(zhì)量m=1kg,打點(diǎn)紙帶如圖2所示,打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s,從開始下落O點(diǎn)起至B點(diǎn)的過程中,重錘重力勢能的減少量是△Ep=0.174J.此過程中物體動能的增加量△Ek=0.172J; (g=9.8m/s2,保留三位有效數(shù)字)
(3)由此可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:在誤差允許的范圍內(nèi),重錘的機(jī)械能守恒.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.如圖甲所示,物體受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直線運(yùn)動,通過力傳感器和速度傳感器監(jiān)測推力F、物體速度V隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示,取g=10m/s2,求:
(1)物體的質(zhì)量m和物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ;
(2)第2s內(nèi)物體客服摩擦力做的功W;
(3)前2s內(nèi)推力F做功的平均功率$\overline{p}$.

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