【題目】測量小物塊Q與平板P之間的動摩擦因數(shù)的實驗裝置如圖所示.AB是半徑足夠大的光滑四分之一圓弧軌道,與水平固定放置的P板的上表面BC在B點相切,C點在水平地面的垂直投影為C’.重力加速度為g.實驗步驟如下:
①用天平稱出物塊Q的質(zhì)量m;
②測量出軌道AB的半徑R、BC的長度L和CC’的長度h;
③將物塊Q在A點從靜止釋放,在物塊Q落地處標記其落點D;
④重復(fù)步驟③,共做10次;
⑤將10個落地點用一個盡量小的圓圍住,用米尺測量圓心到C’的距離s.
(1)用實驗中的測量量表示:
(Ⅰ) 物塊Q到達B點時的動能EKB=;
(Ⅱ)物塊Q到達C點時的動能Ekc=;
(Ⅲ)在物塊Q從B運動到C的過程中,物塊Q克服摩擦力做的功Wf=;
(Ⅳ)物塊Q與平板P之間的動摩擦因數(shù)u= .
(2)回答下列問題:
(i)實驗步驟④⑤的目的是 .
(ii)已知實驗測得的u值比實際值偏大,其原因除了實驗中測量的誤差之外,其它的可能是 . (寫出一個可能的原因即可).
【答案】
(1)mgR,,, .
(2)通過多次實驗減小實驗結(jié)果的誤差,圓弧軌道存在摩擦,接縫B處不平滑
【解析】解:(1)(I)從A到B,由動能定理得:mgR=EKB﹣0,則物塊到達B時的動能EKB=mgR;(II)離開C后,物塊做平拋運動,
水平方向:s=vCt,
豎直方向:h= gt2,
物塊在C點的動能EKC= mvC2,
解得:EKC= ;(III)由B到C過程中,由動能定理得:
﹣Wf= mvC2﹣ mvB2,
克服摩擦力做的功Wf= ;(IV)B到C過程中,克服摩擦力做的功:
Wf=μmgL= ,則μ= ;(2)(i)實驗步驟④⑤的目的,是通過多次實驗減小實驗結(jié)果的誤差;(ii)實驗測得的μ值比實際值偏大,其原因除了實驗中測量量的誤差之外,其他的可能是圓弧軌道存在摩擦,接縫B處不平滑等.
故答案為:(1)(i)mgR;(ii) ;(iii) ;(IV) .(2)i、通過多次實驗減小實驗結(jié)果的誤差;ii、圓弧軌道存在摩擦,接縫B處不平滑.
(1)物塊由A到B點過程,由動能定理可以求出物塊到達B時的動能;(2)物塊離開C點后做平拋運動,由平拋運動的知識可以求出物塊在C點的速度,然后求出在C點的動能;(3)由B到C,由動能定理可以求出克服摩擦力所做的功;(4)由功的計算公式可以求出動摩擦因數(shù).
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【題目】如圖所示,一塊橡皮用細線懸掛于0點,現(xiàn)用鉛筆貼著細線的左側(cè)水平向右以速度v0勻速運動,運動到圖示位置時θ=60°.運動過程中保持鉛筆的高度不變,懸掛橡皮的那段細線保持豎直,則在鉛筆未碰到橡皮前,下列說法正確的是(不計一切摩檫)( )
A.橡皮的運動軌跡是一條直線
B.繩子的拉力一定大于橡皮的重力
C.橡皮的速度一定大于v0
D.橡皮在圖示位罝時的速度大小為 v0
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【題目】如圖所示,一理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)分別為2200匝和110匝,將原線圈接在輸出電壓u=220sin100πt(V)的交流電源兩端。副線圈上只接有一個電阻R,與原線圈串聯(lián)的理想交流電流表的示數(shù)為0.20A。下列說法中正確的是
A. 變壓器副線圈中電流的有效值為0.01A
B. 電阻R兩端電壓的有效值為11V
C. 電阻R的電功率為44 W
D. 穿過變壓器鐵芯的磁通量變化率的最大值為Wb/s
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【題目】如圖所示,一固定斜面傾角為30°,一質(zhì)量為m的小物塊自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做勻減速運動,加速度大小等于重力加速度的大小g.物塊上升的最大高度為H,則此過程中,物塊的( )
A.動能損失了2mgH
B.動能損失了mgH
C.機械能損失了mgH
D.機械能損失了
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【題目】如圖中虛線為勻強電場中與場強方向垂直的等間距平行直線,兩粒子M、N質(zhì)量相等,所帶電荷的絕對值也相等.現(xiàn)將M、N從虛線上的O點以相同速率射出,兩粒子在電場中運動的軌跡分別如圖中兩條實線所示.點a、b、c為實線與虛線的交點.已知O點電勢高于c點,若不計重力,則( )
A.M帶負電荷,N帶正電荷
B.N在a點的速度與M在c點的速度大小相同
C.N在從O點運動至a點的過程中克服電場力做功
D.M在從O點運動至b點的過程中,電場力對它做的功等于零
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【題目】物理學(xué)的發(fā)展極大地豐富了人類對物質(zhì)世界的認識,推動了科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和革命,促進了人類文明的進步,關(guān)于物理學(xué)中運動與力的發(fā)展過程和研究方法的認識,下列說法中正確的是( )
A. 亞里士多德首先提出了慣性的概念
B. 伽利略對自由落體運動研究方法的核心是:把實驗和邏輯推理(包括數(shù)學(xué)演算)結(jié)合起來,從而發(fā)展了人類的科學(xué)思維方式和科學(xué)研究方法
C. 牛頓三條運動定律是研究動力學(xué)問題的基石,牛頓的三條運動定律都能通過現(xiàn)代的實驗手段直接驗證
D. 力的單位“N”是基本單位,加速度的單位“”是導(dǎo)出單位
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【題目】如圖所示,在傾角為α的光滑斜面上,放置一根長為L,質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒.在導(dǎo)體棒中通以電流I時,欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上,下列外加勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小和方向正確的是
A. ,方向垂直斜面向上
B. ,方向垂直斜面向下
C. ,方向豎直向下
D. ,方向豎直向上
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【題目】下列關(guān)于功率的說法,錯誤的是( )
A.功率是反映做功快慢的物理量
B.據(jù)公式P= ,求出的是力F在t時間內(nèi)做功的平均功率
C.據(jù)公式P=Fv可知,汽車的運動速率增大,牽引力一定減小
D.據(jù)公式P=Fvcosα,若知道運動物體在某一時刻的速度大小,該時刻作用力F的大小以及二者之間的夾角.便可求出該段時間內(nèi)F做功的功率
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【題目】一個質(zhì)量為m=1 kg的物塊靜止在水平面上,物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2.從t=0時刻起物塊同時受到兩個水平力F1與F2的作用,若力F1、F2隨時間的變化如圖所示,設(shè)物塊受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度g取10 m/s2,則物塊在此后的運動過程中( )
A. 物塊從t=0時刻開始運動
B. 物塊運動后先做加速運動再做減速運動,最后勻速運動
C. 物塊加速度的最大值是3 m/s2
D. 物塊在t=4 s時速度最大
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