4.在探究靜摩擦力變化的規(guī)律及滑動摩擦力變化的規(guī)律的實驗中,特設(shè)計了如圖甲所示的演示裝置,力傳感器與計算機(jī)連接,可獲得力隨時間變化的規(guī)律,將力傳感器固定在光滑水平桌面上,測力端通過細(xì)繩與一滑塊相連(調(diào)節(jié)傳感器高度可使細(xì)繩水平),滑塊放在較長的小車上,小車一端連接一根輕繩并跨過光滑的輕定滑輪系一只空沙桶(調(diào)節(jié)滑輪可使桌面上部細(xì)繩水平),整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài).實驗開始時打開傳感器同時緩慢向沙桶里倒入沙子,小車一旦運(yùn)動起來,立即停止倒沙子,若力傳感器采集的圖象如圖乙,則結(jié)合該圖象,下列說法不正確的是( 。
A.可求出空沙桶的重力
B.可求出滑塊與小車之間的滑動摩擦力的大小
C.可求出滑塊與小車之間的最大靜摩擦力的大小
D.可判斷第50秒后小車做勻速直線運(yùn)動(滑塊仍在車上)

分析 對滑塊進(jìn)行受力分析,由圖象求出傳感器對滑塊的拉力,由平衡條件求出滑塊受到的摩擦力,然后由牛頓第三定律判斷小車的受力情況

解答 解:在整個過程中,滑塊受到水平向右的摩擦力f與水平向左的傳感器的拉力F,滑塊始終靜止,處于平衡狀態(tài),
由平衡條件得:則f=F;小車與滑塊的摩擦力f與滑塊對小車的摩擦力f′是作用力與反作用力,由牛頓第三定律得:f′=f,則f′=F;
A、當(dāng)t=0時,沒有向桶中倒沙,G空沙桶=F,由圖乙所示圖象可知,G空沙桶=F=2N,故A正確;
B、當(dāng)小車運(yùn)動時,滑塊與小車間的摩擦力是滑動摩擦力,由圖乙所示圖象可知,f=F′=3N,故B正確;
C、當(dāng)小車由靜止剛好開始運(yùn)動時,滑塊與小車間的摩擦力是最大靜摩擦力,由圖乙所示圖象可知,
滑塊與小車間的最大靜摩擦力fmax=F″=3.5N,故C正確;
D、由圖象我們只能知道50s后小車受到的滑動摩擦力是3N,恒定不變,并不知道沙桶對小車的拉力是多少,不知小車所受合力是多少,無法判斷小車的運(yùn)動狀態(tài),小車可能做勻速直線運(yùn)動,也可能做加速直線運(yùn)動,故D錯誤;
本題選錯誤的故選:D

點(diǎn)評 本題難度不大,對滑塊正確受力分析、應(yīng)用牛頓的三定律即可正確解題,由圖乙所示圖象求出傳感器拉力大小是正確解題的關(guān)鍵

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.如圖所示,一個電子(重力不計)從M板附近由靜止開始被電場加速,又從N板的小孔水平射出,并垂直磁場方向經(jīng)b點(diǎn)射入一半徑為R、圓心為O的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面向里,已知電子射入磁場的速度方向與Ob夾角為30°,電子質(zhì)量為m,電荷量為e,則( 。
A.電子在磁場中運(yùn)動的時間與兩板間的電勢差無關(guān)
B.兩板間的電勢差越大,電子在磁場中運(yùn)動的時間越短
C.電子在磁場中飛過的位移最大時,兩板間的電勢差為$\frac{2e{B}^{2}{R}^{2}}{m}$
D.兩板間的電勢差越大,電子在磁場中飛過的位移越大

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

15.為“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗裝置示意圖.在實驗中,已知電磁打點(diǎn)計時器工作周期T=0.02s,自由下落的重錘質(zhì)量m=2kg,如圖(b)所示為某同學(xué)實驗后選出的一條理想的紙帶,O點(diǎn)是打出的第一個點(diǎn),A、B、C是在紙帶上取出的三個計數(shù)點(diǎn),AB、BC間各有一個點(diǎn)未畫出.經(jīng)測得A、B、C三點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為:S1=12.9cm,S2=20.6cm,S3=28.9cm,g=9.80m/s2,完成以下問題:(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

(1)根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù),應(yīng)取圖中O點(diǎn)和B點(diǎn)來驗證機(jī)械能守恒定律;
(2)從O點(diǎn)到所取點(diǎn),重物重力勢能減少量△EP=4.04J,動能增加量△EK=4.00J.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

12.(1)如圖(甲)所示為某同學(xué)所安裝的“驗證牛頓第二定律”的實驗裝置,若在圖示狀態(tài)下開始做實驗,請從該同學(xué)的裝置和操作中指出存在的問題或錯誤①應(yīng)將電池改為交流電;②沒有平衡摩擦力;③小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計時器端;(至少寫三項)

(2)圖乙是①中更正后實驗打出的一條紙帶,已知打點(diǎn)計時器的打點(diǎn)周期是0.02s,紙帶中數(shù)據(jù)的單位是:cm,求出小車運(yùn)動加速度的大小為4.0m/s2,(計算結(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:實驗題

19.用自由落體驗證機(jī)械能守恒定律的實驗裝置如圖所示.
(1)為進(jìn)行該實驗,備有下列器材可供選擇
鐵架臺、打點(diǎn)計時器、復(fù)寫紙片、紙帶、低壓直流電源、天平、秒表、導(dǎo)線、開關(guān).其中不必要的器材是低壓直流電源、天平、秒表.缺少的器材是交流電源、刻度尺與重物.
(2)關(guān)于該實驗,下列說法正確的是B
A.重物應(yīng)選用密度小的物體
B.兩個限位孔應(yīng)在同一豎直線上
C.打點(diǎn)計時器應(yīng)接低壓直流電源
D.應(yīng)先釋放紙帶,后接通電源
(3)若實驗中所用重物的質(zhì)量m=1㎏,打點(diǎn)時間間隔為0.02s,打出的紙帶如圖所示,O、A、B、C、D為相鄰的幾點(diǎn),測的OA=0.78cm、OB=1.79cm、OC=3.14cm、OD=4.90cm,查出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2,則重物在B點(diǎn)時的動能EKB=0.174J從開始下落到B點(diǎn)的過程中,重物的重力勢能減少量是0.175J.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

9.有一帶電量-3×10-6C的檢驗電荷,從勻強(qiáng)電場中的A點(diǎn)移到B點(diǎn),電荷克服電場力做了6×10-4J的功.把它從B點(diǎn)移到C點(diǎn),電場力做功9×10-4J.則A、B、C三點(diǎn)中電勢最高的是C點(diǎn),C點(diǎn)與A點(diǎn)間電勢差為100V.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

16.如圖所示,一根柔軟的彈性繩子右端固定在豎直墻壁上,左端自由,現(xiàn)在繩上每隔0.50m標(biāo)記一個點(diǎn),分別記為A、B、C、D…,當(dāng)用某一機(jī)械裝置拉著繩子的左端點(diǎn)A使其上下做簡諧運(yùn)動時,繩上便形成一列簡諧橫波向右傳播.若A點(diǎn)從平衡位置開始起振,且經(jīng)0.1s第一次達(dá)到最大位移,此時C點(diǎn)恰好開始向下振動.
(i)求波的傳播速度;
(ii)在圖中畫出從A開始振動,經(jīng)0.50秒時的波形.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

13.如圖所示,斜面體質(zhì)量為M.傾角為θ,與水平面的動摩擦因數(shù)為μ,用細(xì)繩豎直懸掛一質(zhì)量為m的小球靜止在光滑斜面上,小球的高度為h,當(dāng)燒斷繩的瞬間,用水平向右的力由靜止拉動斜面體,小球能做自由落體運(yùn)動到達(dá)地面,重力加速度為g.求:
(1)小球經(jīng)多長時間到達(dá)地面
(2)拉力至少為多大才能使小球自由落體到達(dá)地面.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

14.采用重物自由下落的方法來驗證機(jī)械能守恒定律:
(1)用公式$\frac{1}{2}$mv2=mgh時對紙帶上起點(diǎn)的要求是紙帶是打第一個點(diǎn)的瞬間開始自由下落的,為此目的,所選擇的紙帶第1、2兩點(diǎn)間距應(yīng)接近2mm.
(2)在驗證機(jī)械能守恒定律實驗中打出的一條紙帶,如圖所示,A、B、C、D、E為打點(diǎn)計時器連續(xù)打出的五個點(diǎn),O為起始點(diǎn),A為第10個點(diǎn),各點(diǎn)至O點(diǎn)的距離如圖(單位:mm).重錘的質(zhì)量為1kg,則(結(jié)果保留三位有效數(shù)字):打B點(diǎn)時物體的動能的增加量為2.31J,重力勢能的減少量為2.32J
由此得出結(jié)論,物體的機(jī)械能守恒(守恒、不守恒).
( 其中計時器打點(diǎn)周期是0.02s,g=9.8m/s2

(3)即使在實驗操作規(guī)范,數(shù)據(jù)測量及數(shù)據(jù)處理很準(zhǔn)確的前提下,該實驗求得的△EP也一定略大于△Ek(填大于或小于),這是實驗存在系統(tǒng)誤差的必然結(jié)果,該系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的主要原因是重錘和紙帶在下落過程中受到阻力作用.

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同步練習(xí)冊答案