6．某同學(xué)研究小滑塊在水平長木板上運(yùn)動(dòng)所受摩擦力的大小，選用的實(shí)驗(yàn)器材是：長木板、總質(zhì)量為m的小滑塊、光電門、數(shù)字毫秒計(jì)、弧形斜面、擋光片、游標(biāo)卡尺、刻度尺．器材安裝如圖甲所示．

①主要的實(shí)驗(yàn)過程：
（ⅰ）用游標(biāo)卡尺測量擋光片寬度d，讀數(shù)如圖乙所示，則d=8.02mm；
（ⅱ） 讓小滑塊車從斜面上某一位置釋放，讀出小滑塊通過光電門時(shí)數(shù)字毫秒計(jì)示數(shù)t；
（ⅲ） 用刻度尺量出小滑塊停止運(yùn)動(dòng)時(shí)擋光片與光電門間的距離L；
（ⅳ） 求出小滑塊車與木板間摩擦力f=$\frac{meiqqyxe^{2}}{2L{t}^{2}}$ （用物理量m、d、L、t表示）；
②若實(shí)驗(yàn)中沒有現(xiàn)成的擋光片，某同學(xué)用一寬度為6cm的金屬片替代，這種做法是否合理？不合理 （選填“合理”或“不合理”）．
③實(shí)驗(yàn)中，小滑塊釋放的高度要適當(dāng)高一些，其目的是減少系統(tǒng)誤差．（選填“系統(tǒng)”或“偶然”）

分析 游標(biāo)卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀；根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度表示瞬時(shí)速度得出小滑塊通過光電門的瞬時(shí)速度，結(jié)合速度位移公式求出勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小，通過牛頓第二定律求出滑塊與木板間的摩擦力．

解答 解：①游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為8mm，游標(biāo)讀數(shù)為1×0.02=0.02mm，則最終讀數(shù)為8.02mm．
滑塊通過光電門的速度$v=\fracsuelkvz{t}$，根據(jù)速度位移公式得，滑塊勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小a=$\frac{{v}^{2}}{2L}=\frac{wfnlxbk^{2}}{2L{t}^{2}}$，
根據(jù)牛頓第二定律得，f=ma=$\frac{mnrbcgma^{2}}{2L{t}^{2}}$．
②實(shí)驗(yàn)中沒有現(xiàn)成的擋光片，某同學(xué)用一寬度為6cm的金屬片替代，則用平均速度表示瞬時(shí)速度誤差變大，這種做法不合理．
③在實(shí)驗(yàn)中用極短時(shí)間內(nèi)的平均速度表示瞬時(shí)速度，存在一定的誤差，該誤差無法避免，屬于系統(tǒng)誤差，小滑塊釋放的高度要適當(dāng)高一些，通過光電門的時(shí)間變短，可以減小系統(tǒng)誤差．
故答案為：①（�。�6.00；（ⅳ）$\frac{mntweino^{2}}{2L{t}^{2}}$； ②不合理；③系統(tǒng)

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法，掌握極限的思想在物理中的運(yùn)用，即極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度的大�。�

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

19．如圖甲所示，某實(shí)驗(yàn)小組利用圖示裝置探究“外力做功與滑塊動(dòng)能變化的關(guān)系”，主要步驟如下：
A．按圖示器材連接好裝置；
B．托盤內(nèi)加砝碼，當(dāng)托盤和砝碼的總質(zhì)量為m0時(shí)，輕推滑塊，滑塊恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，稱出滑塊的質(zhì)量為M，若紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間的摩擦不計(jì)，則滑塊與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=$\frac{{m}_{0}}{M}$；
C．本實(shí)驗(yàn)采用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器進(jìn)行研究，在撥動(dòng)學(xué)生電源開關(guān)前，圖乙中存在一個(gè)明顯的錯(cuò)誤，請指出：工作電壓過高，應(yīng)選擇4-6V；
D．撤去托盤和砝碼，并取下細(xì)線，先接通電源，再輕推滑塊，使滑塊獲得一定初速度后撤去外力，滑塊運(yùn)動(dòng)過程中打出一條紙帶，截取紙帶的最后一段，如圖丙所示，則紙帶的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)閎→a（填“a→b”或“b→a”）；
E．用刻度尺測量AB、BC、CD、DE、EF間的距離，分別記為x1、x2、x3、x4、x5，相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，則B、E之間動(dòng)能定理表達(dá)式可用上述物理量表示為：m0g（x2+x3+x4）=$\frac{1}{2}M（\frac{{x}_{4}+{x}_{5}}{2T}）^{2}$-$\frac{1}{2}M（\frac{{x}_{1}+{x}_{2}}{2T}）^{2}$．
F．實(shí)驗(yàn)結(jié)束，整理儀器．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．如圖所示，一個(gè)彈簧振子，物塊質(zhì)量為m，它與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．起初用手按住物塊，彈簧的伸長量為x，然后放手，當(dāng)彈簧的長度回到原長時(shí)，物塊的速度為v0，則此過程中彈力所做的功為（　　）
A．$\frac{1}{2}$mv02+μmgxB．$\frac{1}{2}$mv02-μmgxC．$\frac{1}{2}$mv02D．μmgx-$\frac{1}{2}$mv02

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

14．如圖所示，水平虛線L1、L2之間是勻強(qiáng)磁場，磁場區(qū)豎直寬度為h，磁場方向水平向里．豎直平面內(nèi)有一等腰梯形導(dǎo)線框，底邊水平，其上下邊長之比為5：1，高為2h．現(xiàn)使線框AB邊在磁場邊界L1的上方h高處由靜止自由下落，當(dāng)AB邊剛進(jìn)入磁場時(shí)加速度恰好為0，在DC邊剛要進(jìn)入磁場前的一小段時(shí)間內(nèi)，線框做勻速運(yùn)動(dòng)．重力加速度為g．
（1）如果已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)線框電阻為R，AB長為l，求線框的質(zhì)量；
（2）求在DC邊進(jìn)入磁場前，線框做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小與AB邊剛進(jìn)入磁場時(shí)的速度大小之比；
（3）求DC邊剛進(jìn)入磁場時(shí)，線框加速度的大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

1．在“探究恒力做功和小車動(dòng)能變化之間的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示．

①平衡摩擦力后，若要使小車所受的合力近似等于砂桶和砂的總重力，則小車質(zhì)量M與砂桶和砂總質(zhì)量m應(yīng)滿足的關(guān)系是M＞＞m；
②如圖所示是某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶的一部分，A、B、C是前面三個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，D、E、F是后面三個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)問的時(shí)間間廂為T，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖2所示，則打E點(diǎn)時(shí)小車的速度大小vE=$\frac{{s}_{5}-{s}_{3}}{2T}$（用題中的物理量符號(hào)表示）
③利用圖2紙帶中的物理量，選取B點(diǎn)到E點(diǎn)來探究恒力做功和小車動(dòng)能變化之間的關(guān)系．計(jì)算得恒力做功W=mg（s4-s1），（用上述的物理量符號(hào)表示，重力加速度為g），動(dòng)能的變化△Ek=$\frac{1}{2}$MvE2-$\frac{1}{2}$MVE2，若W≈△Ek則表明小車運(yùn)動(dòng)過程中恒力做功等于動(dòng)能變化．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

11．如圖所示，甲、丙物體在水平外力F的作用下靜止在乙物體上，乙物體靜止在水平面上．現(xiàn)增大水平外力F，三物體仍然靜止，則下列說法正確的是（　�。�
A．乙對甲的支持力可能增大B．乙對甲的摩擦力一定增大
C．乙對地面的壓力一定不變D．甲對丙的摩擦力可能增大

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

18．如圖所示，兩根足夠長且平行的光滑金屬導(dǎo)軌與水平面成53°夾角固定放置，導(dǎo)軌間連接一阻值為6Ω的電阻R，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)．在兩平行虛線m、n間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場．導(dǎo)體棒a的質(zhì)量為ma=0.4kg，電阻Ra=3Ω；導(dǎo)體棒b的質(zhì)量為mb=0.1kg，電阻Rb=6Ω；它們分別垂直導(dǎo)軌放置并始終與導(dǎo)軌接觸良好．a(chǎn)、b從開始相距L0=0.5m處同時(shí)由靜止開始釋放，運(yùn)動(dòng)過程中它們都能勻速穿過磁場區(qū)域，當(dāng)b剛穿出磁場時(shí)，a正好進(jìn)入磁場（g取10m/s2，不計(jì)a、b之間電流的相互作用）．求：
（1）在穿越磁場的過程中，a、b兩導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小之比
（2）磁場區(qū)域沿導(dǎo)軌方向的寬度d
（3）在整個(gè)過程中，產(chǎn)生的總焦耳熱．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．如圖所示，電源電動(dòng)勢E=2V，r=0.5Ω，豎直導(dǎo)軌寬L=0.2m，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，另有一金屬棒ab，質(zhì)量m=0.1kg，電阻R=0.5Ω，它與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，金屬棒靠在導(dǎo)軌的外面，為使金屬棒靜止不下滑，施加一個(gè)與紙面夾角為30°且方向向里的勻強(qiáng)磁場，g取10m/s2，求：
（1）磁場的方向；
（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

16．兩根足夠長的平行光滑導(dǎo)軌豎直固定放置，頂端接一電阻R，導(dǎo)軌所在平面與勻強(qiáng)磁場垂直．將一金屬棒與下端固定的輕彈簧的上端栓接，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，重力加速度為g，如圖所示．現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放，則（　�。�
A．回路中產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢能的減少量
B．金屬棒在最低點(diǎn)的加速度小于g
C．當(dāng)彈簧彈力等于金屬棒的重力時(shí)，金屬棒下落速度最大
D．金屬棒在以后運(yùn)動(dòng)過程中的最大高度一定等于靜止釋放時(shí)的高度

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同步練習(xí)冊答案