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7.為了測定滑塊與水平桌面之間的動摩擦因數μ,某同學設計了如圖所示的實驗裝置,其中光滑的圓弧形滑槽末端與桌面相切.第一次實驗時,滑槽固定于桌面右端,末端與桌子右端M對齊,滑塊從滑槽頂端由靜止釋放,落在水平面的P點;第二次實驗時,滑槽固定于桌面左側,測出末端N與桌子右端M的距離為L,滑塊從滑槽頂端由靜止釋放,落在水平面的Q點,已知重力加速度為g,不計空氣阻力.
(1)實驗還需要測出的物理量是(用代號表示).
A.滑槽的高度 h
B.桌子的高度 H
C.O點到P點的距離d1
D.O點到Q點的距離d2
E.滑塊的質量 m
(2)寫出動摩擦因數μ的表達式是 μ=$\frac{yd2bnrz_{1}^{2}{-d}_{2}^{2}}{4HL}$. 
(3)如果第二次實驗時,滑塊沒有滑出桌面,測得滑行距離為 X.則動摩擦因數可表示為μ=$\frac{efhqmbn_{1}^{2}}{3Hx}$.

分析 (1)滑塊離開桌面受做平拋運動,要求出滑塊滑下軌道時的速度,應測出桌面的高度,O與P間、O與Q間的距離;
(2)由平拋運動知識求出滑塊離開軌道及離開桌面的速度,由動能定理可以求出動摩擦因素的表達式;
(3)如果滑塊沒有離開桌面,滑塊在桌面上做勻減速運動,最后速度變?yōu)榱悖蓜幽芏ɡ砜梢郧蟪鰟幽Σ烈驍担?/p>

解答 解:(1)滑塊離開桌面后做平拋運動,實驗需要測出滑塊離開滑槽與離開桌面時的速度,因此實驗時需要測出:桌子的高度H;O點到P點的距離d1;O點到Q點的距離d2;故選BCD.
(2)滑塊離開桌面后做平拋運動,在豎直方向上:H=$\frac{1}{2}$gt2,在水平方向上:d1=v0t,d2=vt,滑塊在桌面上運動時,要克服摩擦力做功,由動能定理得:
-μmgL=$\frac{1}{2}$mv2-$\frac{1}{2}$mv02,
解得:μ=$\frac{ykoclow_{1}^{2}{-d}_{2}^{2}}{4HL}$.
(3)如果第二次實驗時,滑塊沒有滑出桌面,測得滑行距離為x,由動能定理得:
-μmgx=0-$\frac{1}{2}$mv02,
解得:μ=$\frac{dyqygox_{1}^{2}}{3Hx}$
故答案為:(1)BCD;(2)$\frac{sjktatb_{1}^{2}{-d}_{2}^{2}}{4HL}$;(3)$\frac{kucvoho_{1}^{2}}{3Hx}$.

點評 該實驗有一定的創(chuàng)新性,其實很多復雜的實驗其實驗原理都是來自我們所學的基本規(guī)律,這點要在平時訓練中去體會;理解實驗原理是正確解題的關鍵.

練習冊系列答案
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14.如圖是某物體做直線運動的速度圖象,下列有關物體運動情況判斷正確的是( 。 
A.前兩秒加速度為5m/s2B.8s末物體回到出發(fā)點
C.6s末物體距出發(fā)點最遠D.8s末物體距出發(fā)點最遠

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15.如圖甲所示是一種速度傳感器的工作原理圖,在這個系統(tǒng)中B為一個能發(fā)射超聲波的固定小盒子,工作時小盒子B向被測物體發(fā)出短暫的超聲波脈沖,脈沖被運動的物體反射后又被B盒接收,從B盒發(fā)射超聲波開始計時,經時間△t0再次發(fā)射超聲波脈沖,圖乙是連續(xù)兩次發(fā)射的超聲波的位移-時間圖象,則下列說法正確的是( 。
A.超聲波的速度為${v_聲}=\frac{{2{x_1}}}{t_1}$
B.超聲波的速度為${v_聲}=\frac{{2{x_2}}}{t_2}$
C.物體的平均速度為$\overline{v}$=$\frac{2({x}_{2}-{x}_{1})}{{t}_{2}-{t}_{1}+2△{t}_{0}}$
D.物體的平均速度為$\overline{v}$=$\frac{2({x}_{2}-{x}_{1})}{{t}_{2}-{t}_{1}+△{t}_{0}}$

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12.如圖所示,一個質量m=2.0kg的物塊,在拉力F=12.0N的作用下,從靜止開始沿水平面做勻加速直線運動,在2.0s內物塊運動距離為8.0米.已知拉力F與水平方向夾角θ=37°,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)物塊運動的加速度大小;
(2)物塊與水平面間的動摩擦因數μ.
(3)若2s末撤去外力F,物體再滑行一段距離停下來,物體全過程的位移是多大?

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2.如圖所示,足夠長的兩平行金屬板A、B正對水平放置,板間矩離為d,兩板分別帶有等量異種電荷,且A板帶正電,兩板正中間的P點懸浮有一帶負電的油滴.若兩板以P點為軸,在紙面內旋轉90°把油滴從P點靜止釋放,重力加速度為g,則油滴打在金屬板上的速率為(  )
A.$\frac{\sqrt{2gd}}{2}$B.$\sqrt{gd}$C.$\sqrt{2gd}$D.2$\sqrt{gd}$

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12.在“驗證機械能守恒定律”的實驗中,打點計時器接在電壓為 6V頻率為50Hz的交流電源上,自由下落的重物質量為1kg,一條理想的紙帶,數據如圖1所示,單位是cm,g取9.8m/s2,O、A之間有幾個計數點沒畫出.
(1)從起點O到打下計數點B的過程中,重力勢能的減少量△EP=0.49J,此過程中物體動能的增量△EK= 0.48J.(小數點后保留兩位)

(2)(單選)在“驗證機械能守恒定律”的實驗中,下列物理量中,需要通過計算得到的有D
A.重錘的質量B.重力加速度
C.重錘下落的高度D.與重錘下落高度對應的重錘的即時速度
(3)(單選)在利用重錘自由落下驗證機械能守恒定律的實驗中,根據紙帶算出相關的速度v,量出下落距離h,則以為縱軸,以h為橫軸,畫出的圖象應是圖2中的C.

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19.如圖為某實驗小組在研究勻變速直線運動時重物牽引小車打出的一條紙帶,每三個點取一個計數點,并在圖中標出,結果測量出的相關數據可知加速度a=3.33m/s2;E點的瞬時速度vE=1.10m/s.(已知電源頻率為50Hz,結果保留三位有效數字)

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16.如圖所示,在粗糙水平面上放一質量為M的斜面,質量為m的木塊在豎直向上力F作用下,沿斜面勻速下滑,此過程中斜 面保持靜止,則地面對斜面( 。
A.有水平向左的摩擦力B.支持力等于(M+m)g
C.支持力大于(M+m)gD.支持力小于(M+m)g

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17.汽車在平直公路上以10m/s的速度做勻速直線運動,發(fā)現前面有情況而剎車,剎車時的加速度大小是2m/s2.則汽車,在10s末的速度大小是0m/s.

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