11.現(xiàn)要測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù),實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示.表面粗糙的木板一端固定在水平桌面上,另一端抬起一定高度構(gòu)成斜面;木板上有一滑塊,其后端與穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在木板上,連接頻率為50Hz的交流電源.接通電源后,從靜止釋放滑塊,滑塊帶動(dòng)紙帶上打出一系列點(diǎn)跡.

(1)圖2給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分:0、1、2、3、4、5、6是實(shí)驗(yàn)中選取的計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),2、3和5、6計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖2所示.由圖中數(shù)據(jù)求出滑塊的加速度a=2.51m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
(2)已知木板的長(zhǎng)度為l,為了求出滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù),還應(yīng)測(cè)量的物理量是D.
A.滑塊到達(dá)斜面底端的速度v     B.滑塊的質(zhì)量m
C.滑塊的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t             D.斜面高度h和底邊長(zhǎng)度x
(3)設(shè)重力加速度為g,滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式μ=$\frac{gh-al}{gx}$(用所需測(cè)量物理量的字母表示)

分析 (1)利用逐差法△x=aT2可以求出物體的加速度大小,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過(guò)程中的平均速度大小可以求出某點(diǎn)的瞬時(shí)速度大;
(2)根據(jù)牛頓第二定律有μmgcosθ=ma,由此可知需要測(cè)量的物理量.
(3)根據(jù)牛頓第二定律的表達(dá)式,可以求出摩擦系數(shù)的表達(dá)式

解答 解:(1)每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn),說(shuō)明相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔:T=0.1s,
根據(jù)逐差法有:a=$\frac{{x}_{56}-{x}_{23}}{3{T}^{2}}$=$\frac{0.1423-0.0670}{3×0.{1}^{2}}$≈2.51m/s2;
(2)要測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù),由μmgcosθ=ma,可知要求μ,需要知道加速度與夾角余弦值,紙帶數(shù)據(jù)可算出加速度大小,
再根據(jù)斜面高度h和底邊長(zhǎng)度x,結(jié)合三角知識(shí),即可求解,故ABC錯(cuò)誤,D正確.
(3)以滑塊為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律有:
mgsinθ-μmgcosθ=ma
解得:μ=$\frac{gsinθ-a}{gcosθ}$=$\frac{gh-al}{gx}$.
故答案為:(1)2.51,(2)D,(3)$\frac{gh-al}{gx}$.

點(diǎn)評(píng) 解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理,了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng),同時(shí)要熟練應(yīng)用所學(xué)基本規(guī)律解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

7.地球表面附近存在著微弱電場(chǎng),該電場(chǎng)在較小區(qū)域內(nèi)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為150N/C、方向豎直向下.如圖所示是為研究這種電場(chǎng)而抽成的真空區(qū)域,位于A處的電子槍(未畫(huà)出)打出的電子可以運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),已知電子電荷量為1.6×1019C、質(zhì)量為9.1×10-31kg,則( 。
A.A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)B.電子從A到B作勻變速運(yùn)動(dòng)
C.電子在A點(diǎn)動(dòng)能小于B點(diǎn)動(dòng)能D.電子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

2.某興趣小組查閱資料知道將鋅、銅作為兩電極插入水果中制成水果電池,電動(dòng)勢(shì)會(huì)有1V左右,他們找來(lái)蘋(píng)果做成“蘋(píng)果電池”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,將四個(gè)這樣的“蘋(píng)果電池”串聯(lián)起來(lái)給標(biāo)稱值為“3V,0.5A”的小燈泡供電時(shí),發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,檢查燈泡、線路均沒(méi)有故障,于是他們希望用如下器材較準(zhǔn)確的測(cè)定“蘋(píng)果電池”的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻:
兩個(gè)串聯(lián)的“蘋(píng)果電池”;
電壓表V(量程3V,內(nèi)阻約為5kΩ);
電流表A(量程約為0~0.6mA,內(nèi)阻約為10Ω);
滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值約5Ω)、滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值約50Ω)、滑動(dòng)變阻器R3(最大阻值約5kΩ);
導(dǎo)線和開(kāi)關(guān).

(1)他們根據(jù)實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)了如圖1所示的四種電路圖,合理的電路圖是A;
(2)他們用合理的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),如圖2是實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)點(diǎn),在圖上作出U-I圖象,由圖象可知一個(gè)“蘋(píng)果電池”的電動(dòng)勢(shì)為1.2V,內(nèi)阻為3.0kΩ(均保留兩位有效數(shù)字)
(3)他們選取的滑動(dòng)變阻器應(yīng)該是${R}_{3}^{\;}$(選填“R1”、“R2”、“R3”);
(4)他們用四個(gè)這樣的“蘋(píng)果電池”串聯(lián)起來(lái)給標(biāo)稱值為“3V,0.5A”的小燈泡供電時(shí),燈泡不亮的原因是通過(guò)小燈泡的電流太。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

19.如圖1所示為“探究加速度與質(zhì)量、力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置.

(1)實(shí)驗(yàn)中使用的計(jì)時(shí)器是電火花計(jì)時(shí)器;(填“電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”或“電火花計(jì)時(shí)器”)
(2)若取小車的質(zhì)量為0.4kg,改變砝碼和砝碼盤(pán)的質(zhì)量m進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),以下m的取值不合適的一個(gè)是D
A.m1=20g       B.m2=30g        C.m3=40g      D.m4=400g
(3)實(shí)驗(yàn)中打出某條紙帶的其中一部分和毫米刻度尺如圖2所示,請(qǐng)計(jì)算出打B點(diǎn)的小車的速度為0.75m/s(保留二位有效數(shù)字).
(4)某同學(xué)所作的a-F圖線如圖3所示,造成圖線不通過(guò)原點(diǎn)的原因可能是BC
A.沒(méi)有平衡小車與木板間的摩擦力
B.平衡摩擦?xí)r木板的右端抬得太高
C.計(jì)算F時(shí)沒(méi)有計(jì)入砝碼盤(pán)的質(zhì)量
D.?dāng)?shù)據(jù)處理時(shí)沒(méi)有稱出小車的質(zhì)量.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

6.某實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)室做了測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)的主要操作如下:

(1)先用電壓表直接接在電池兩極粗側(cè)電池的電動(dòng)勢(shì),這樣測(cè)出的電動(dòng)勢(shì)比真實(shí)值偏小(填“偏大”或“偏小”).
(2)若按圖甲所示接好電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),記下電阻箱和電壓表對(duì)應(yīng)的一系列讀數(shù)R、U,并將數(shù)據(jù)記錄在表中,第2次實(shí)驗(yàn)中,電阻箱的示數(shù)如圖乙所示,此時(shí)電阻箱接入電路的電阻是2Ω;
實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456
$\frac{1}{U}$/(V-10.801.071.301.471.802.27
$\frac{1}{R}$/(Ω-10.20.81.01.52.0
(3)圖(丙)是根據(jù)表中的數(shù)據(jù),在坐標(biāo)紙上畫(huà)出$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$的圖象.若忽略電壓表內(nèi)阻的影響,當(dāng)電阻箱、電壓表的示數(shù)分別是R、U時(shí),電池電動(dòng)勢(shì)E=U+$\frac{U}{R}$r(用U、R、r表示),設(shè)$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$圖象縱軸截距為a,則a與電池電動(dòng)勢(shì)E的函數(shù)關(guān)系式是$\frac{1}{U}$=$\frac{r}{E}$$\frac{1}{R}$+$\frac{1}{E}$,該圖象的斜率k與E、r之間的函數(shù)關(guān)系式是k=$\frac{r}{E}$.
(4)根據(jù)圖象可知:電池的電動(dòng)勢(shì)E=1.67V,內(nèi)阻r=1.34Ω.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(5)在本實(shí)驗(yàn)中如果考慮電壓表電阻對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響,則本實(shí)驗(yàn)中電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值小于(填“大于”、“等于”或“小于”)真實(shí)值,內(nèi)電阻的測(cè)量值小于(填“大于”、“等于”或“小于”)真實(shí)值.

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16.物理學(xué)規(guī)定,在磁場(chǎng)中的任意一點(diǎn),小磁針靜止時(shí),N極受力方向就是那一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向,電磁鐵在通電時(shí)有磁性,斷電時(shí)失去磁性,所以要用軟磁性材料制造.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

3.李明同學(xué)在做“互成角度的兩個(gè)力的合成”實(shí)驗(yàn)時(shí),利用坐標(biāo)紙記下了橡皮筋結(jié)點(diǎn)位置O點(diǎn)以及兩只彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小,如圖所示:

(1)試在圖(a)中作出F1和F2的合力圖示,并用F表示此力
(2)①圖(b)所示是李明和張華兩位同學(xué)在做以上實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的結(jié)果,其中哪一個(gè)實(shí)驗(yàn)符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)?(力F′是用一只彈簧測(cè)力計(jì)拉時(shí)的圖示)答張華(填寫(xiě)張華和李明)
②本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是B
A.理想實(shí)驗(yàn)法   B.等效替代法   C.控制變量法    D.建立物理模型法.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

20.如圖所示,兩端等高、粗細(xì)均勻、導(dǎo)熱良好的U形管豎直放置,右端與大氣相通,左端用水銀柱封閉著長(zhǎng)L=25cm的氣柱(可視為理想氣體),左管的水銀面比右管的水銀面高出△h=3cm.現(xiàn)從右端管口緩慢注入水銀,穩(wěn)定后左、右兩管中水銀面相平.若環(huán)境溫度不變,取大氣壓強(qiáng)P0=75cmHg.求穩(wěn)定后加入管中水銀柱的長(zhǎng)度.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

1.如圖所示,平行金屬板M、N的板長(zhǎng)和板間軍力都是L N極板接地.電子束從靜止開(kāi)始,經(jīng)電壓U0加速后,沿M、N的中線連續(xù)不斷的從左端射入兩板間.電子電量為e,質(zhì)量為m.不考慮重力和電子間的相互作用力.若在M、N間加上頻率較低的正弦交變電壓,使每個(gè)電子通過(guò)極板間的時(shí)間遠(yuǎn)小于交變電壓的周期,已知在交變電壓的每個(gè)周期內(nèi),射入的電子束恰好有$\frac{1}{3}$打在M板上.
(1)試畫(huà)出交變電壓的u-t圖象(畫(huà)出一個(gè)周期即可),并在圖象上用陰影標(biāo)出電子能夠穿過(guò)板件的時(shí)間(相應(yīng)的時(shí)刻可用t1、t2、t3…等表示)
(2)求該交變電壓的有效值U.

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