4.某研究小組設(shè)計(jì)了一種“用一把尺子測(cè)定動(dòng)摩擦因數(shù)”的實(shí)驗(yàn)方案.如圖所示,A是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽(滑槽末端與桌面相切),B是質(zhì)量為m的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)).

第一次實(shí)驗(yàn),如圖(a)所示,將滑槽末端與桌面右端M對(duì)齊并固定,讓滑塊從滑槽最高點(diǎn)由靜止滑下,最終落在水平地面上的P點(diǎn),測(cè)出滑槽最高點(diǎn)距離桌面的高度h、M距離地面的高度H、M與P間的水平距離x1;
第二次實(shí)驗(yàn),如圖(b)所示,將滑槽沿桌面向左移動(dòng)一段距離并固定,讓滑塊B再次從滑槽最高點(diǎn)由靜止滑下,最終落在水平地面上的P′點(diǎn),測(cè)出滑槽末端與桌面右端M的距離L、M與P′間的水平距離x2
(1)在第二次實(shí)驗(yàn)中,滑塊到M點(diǎn)的速度大小為x2$\sqrt{\frac{g}{2H}}$.(用實(shí)驗(yàn)中所測(cè)物理量的符號(hào)表示,已知重力加速度為g).
(2)通過上述測(cè)量和進(jìn)一步的計(jì)算,可求出滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ,下列能引起實(shí)驗(yàn)誤差的是BCD.(選填序號(hào))
A.h的測(cè)量    B.H的測(cè)量    C.L的測(cè)量    D.x2的測(cè)量
(3)若實(shí)驗(yàn)中測(cè)得h=15cm、H=25cm、x1=30cm、L=10cm、x2=20cm,則滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5.(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)

分析 (1)由平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)求得速度的大。
(2)凡影響到速度大小的求解的量均會(huì)引起實(shí)驗(yàn)誤差.
(3)先列出μ的表達(dá)式,代入數(shù)據(jù)計(jì)算即可.

解答 解:(1)滑塊在滑槽末端時(shí)的速度大小為:v1=$\frac{{x}_{1}}{t}$
${v}_{2}=\frac{{x}_{2}}{t}$  
由豎直方向有:$H=\frac{1}{2}g{t}^{2}$
 由①②式求得:v2=x2$\sqrt{\frac{g}{2H}}$-------③
(2)第一次測(cè)的速度為:${v}_{1}={x}_{1}\sqrt{\frac{g}{2H}}$------------------------④
  物體在水平桌面上運(yùn)動(dòng),由動(dòng)能定理:$-μmgL=\frac{1}{2}{mv}_{2}^{2}-\frac{1}{2}{mv}_{1}^{2}$---⑤
 由③④⑤式可得:μ=$\frac{{x}_{1}^{2}{-x}_{2}^{2}}{4HL}$  由表達(dá)式可知會(huì)引起誤差的是BCD.故選:BCD
(3)H=25cm=0.25m、x1=30cm=0.30m、L=10cm=0.10m、x2=20cm=0.20m
由=μ=$\frac{{x}_{1}^{2}{-x}_{2}^{2}}{4HL}$=$\frac{0.{3}^{2}-0.{2}^{2}}{4×0.25×0.1}$=0.5
故答案為:(1)x2$\sqrt{\frac{g}{2H}}$( 2)BCD (3)0.5

點(diǎn)評(píng) 該實(shí)驗(yàn)有一定的創(chuàng)新性,其實(shí)很多復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)其實(shí)驗(yàn)原理都是來自我們所學(xué)的基本規(guī)律,這點(diǎn)要在平時(shí)訓(xùn)練中去體會(huì)

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

14.某同學(xué)利用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.在氣墊導(dǎo)軌上安裝了兩光電門1、2,滑塊上固定一遮光條,滑塊用細(xì)線繞過定滑輪與鉤碼相連.
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平.不掛鉤碼和細(xì)線,接通氣源,如果滑塊能在氣墊導(dǎo)軌上靜止或做勻速運(yùn)動(dòng)或滑塊經(jīng)兩個(gè)光電門的時(shí)間相等,則表示氣墊導(dǎo)軌已調(diào)整至水平狀態(tài).
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),測(cè)出光電門1、2間的距離L,遮光條的寬度d(寬度d極。,滑塊和遮光條的總質(zhì)量M,鉤碼質(zhì)量m.由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門1、2的時(shí)間t1、t2,則滑塊通過光電門1時(shí)速度大小為$\fraczz9ph9i{{t}_{1}}$,滑塊通過光電門2時(shí)速度大小為$\fracrweph4i{{t}_{2}}$,系統(tǒng)機(jī)械能守恒成立的表達(dá)式是mgL=$\frac{1}{2}$(m+M)($\fracefei0m9{{t}_{2}}$)2-$\frac{1}{2}$(m+M)($\fracc4t9duf{{t}_{1}}$)2

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

15.如圖甲所示,在平行邊界MN、PQ之間存在寬度為L的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)周期性變化的規(guī)律如圖乙所示,取豎直向下為電場(chǎng)正方向;在平行邊界MN、EF之間存在寬度為s、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅱ,在PQ右側(cè)有寬度足夠大、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ.在區(qū)域Ⅰ中距PQ距離為L的A點(diǎn),有一質(zhì)量為m、電荷量為q、重力不計(jì)的帶正電粒子以初速度v0沿豎直向上方向開始運(yùn)動(dòng),以此作為計(jì)時(shí)起點(diǎn),再經(jīng)過一段時(shí)間粒子又恰好回到A點(diǎn),如此循環(huán),粒子循環(huán)運(yùn)動(dòng)一周,電場(chǎng)恰好變化一個(gè)周期,已知粒子離開區(qū)域Ⅰ進(jìn)入電場(chǎng)時(shí),速度恰好與電場(chǎng)方向垂直,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6.

(1)求區(qū)域Ⅰ的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1
(2)若E0=$\frac{4m{{v}_{0}}^{2}}{3qL}$,要實(shí)現(xiàn)上述循環(huán),確定區(qū)域Ⅱ的磁場(chǎng)寬度s的最小值以及磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B2
(3)若E0=$\frac{4m{{v}_{0}}^{2}}{3qL}$,要實(shí)現(xiàn)上述循環(huán),求電場(chǎng)的變化周期T.

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

12.圖1為“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖.砂和砂桶的總質(zhì)量為m,小車和砝碼的總質(zhì)量為M.實(shí)驗(yàn)中用砂和砂桶總重力的大小作為細(xì)線對(duì)小車?yán)Φ拇笮。?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic3/quiz/images/201609/91/cf806806.png" style="vertical-align:middle" />
(1)試驗(yàn)中,為了使細(xì)線對(duì)小車的拉力等于小車所受的合外力,先調(diào)節(jié)長木板一滑輪的高度,使細(xì)線與長木板平行.接下來還需要進(jìn)行的一項(xiàng)操作是B
A.將長木板水平放置,讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶,給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電,調(diào)節(jié)m的大小,使小車在砂和砂桶的牽引下運(yùn)動(dòng),從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng).
B.將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨龋屝≤囘B著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶,撤去砂和砂桶,給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電,輕推小車,從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng).
C.將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨,撤去紙帶以及砂和砂桶,輕推小車,觀察判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng).
(2)實(shí)驗(yàn)中要進(jìn)行質(zhì)量m和M的選取,以下最合理的一組是C
A.M=20g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B.M=200g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C.M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
D.M=400g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
(3)圖2 是試驗(yàn)中得到的一條紙帶,A、B、C、D、E、F、G為7個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出.量出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為sAB=4.22cm、sBC=4.65cm、sCD=5.08cm、sDE=5.49cm、sEF=5.91cm、sFG=6.34cm.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz,則小車的加速度a=0.42m/s2(結(jié)果保留2位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.如圖所示,一理想變壓器初次級(jí)線圈的匝數(shù)比為3:1,次級(jí)接三個(gè)相同的燈泡,設(shè)其中一個(gè)燈泡電流為I,電壓為U;初級(jí)線圈中串有一個(gè)相同的燈泡L,則( 。
A.燈L的電壓為3UB.燈L的電流為3I
C.燈L的電壓為UD.燈L的電壓無法計(jì)算

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

9.如圖所示的電路中,R1=1Ω,R2=6Ω,電源內(nèi)阻r=1Ω,若開關(guān)閉合后,銘牌上標(biāo)有“6V  12W”的電動(dòng)機(jī)剛好正常工作.求:
(1)電源電動(dòng)勢(shì)E
(2)若電動(dòng)機(jī)線圈電阻為0.5Ω,則電動(dòng)機(jī)輸出功率.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.以下說法中正確的是( 。
A.機(jī)械波和電磁波在介質(zhì)中的傳播速度僅由介質(zhì)決定
B.泊松亮斑是光通過圓孔發(fā)生衍射時(shí)形成的
C.拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí),往往在鏡頭前加裝一個(gè)偏振片以減弱玻璃的反射光
D.赫茲第一次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.下列說法正確的是( 。
A.放射性元素的半衰期與元素所處環(huán)境的溫度有關(guān)
B.α、β和γ三種射線中,γ射線的穿透能力最強(qiáng)
C.放射性元素與別的元素形成化合物時(shí)仍具有放射性
D.盧瑟福通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程為$\left.\begin{array}{l}{4}\\{2}\end{array}\right.$He+$\left.\begin{array}{l}{14}\\{7}\end{array}\right.$N→$\left.\begin{array}{l}{17}\\{8}\end{array}\right.$O+$\left.\begin{array}{l}{1}\\{1}\end{array}\right.$H
E.質(zhì)子、中子、α粒子的質(zhì)量分別為m1、m2、m3,那么質(zhì)子和中子結(jié)合成一個(gè)α粒子,所釋放的核能為△E=(m1+m2-m3)c2

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

14.在“探究影響單擺周期的因素”的實(shí)驗(yàn)中,
(1)同學(xué)甲有如下操作,請(qǐng)判斷是否恰當(dāng)(填“是”或“否”)
①把單擺從平衡位置拉開約5°釋放是.
②在擺球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)啟動(dòng)秒表計(jì)時(shí)是.
③把秒表記錄擺球一次全振動(dòng)的時(shí)間作為周期否
(2)該同學(xué)改進(jìn)測(cè)量方法后,得到的部分測(cè)量數(shù)據(jù)見表.
數(shù)據(jù)組擺長擺球周期
編號(hào)/mm質(zhì)量/g/s
1999.332.22.0
2999.316.52.0
3799.232.21.8
4799.216.51.8
5501.132.21.4
根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以初步判斷單擺周期隨擺長的增大而增大.

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同步練習(xí)冊(cè)答案