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利用如图1所示的装置测量滑块和滑板间的动摩擦因数.将质量为M的滑块A放在倾斜滑板B上,C为位移传感器,它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上,经计算机处理后在屏幕上显示出滑块A的速度--时间(v-t)图象.先给滑块A一个沿滑板B向上的初速度,得到的v-t如图2所示,求:
(1)滑块A上滑时加速度的大小;
(2)滑块与滑板之间的动摩擦因数(取重力加速度g=10m/s2).
分析:(1)滑块上滑时做匀减速直线运动,根据a=
△v
△t
求解加速度;
(2)同理求解下滑时的加速度,根据牛顿第二定律列式即可求解动摩擦因素.
解答:解:(1)根据a=
△v
△t
得;
滑块A上滑时加速度的大小为a1=|
0-4
0.5
|m/s2=8.0m/s2

(2)A下滑时的加速度a2=
4.0
1.5-0.5
m/s2=4.0m/s2

由牛顿第二定律
A上滑时:mgsinθ+μmgcosθ=ma1
A下滑时:mgsinθ-μmgcosθ=ma2
解得:μ=0.25
答:(1)滑块A上滑时加速度的大小为8.0m/s2
(2)滑块与滑板之间的动摩擦因数为0.25
点评:本题主要考查了加速度的定义式及牛顿第二定律的直接应用,要求同学们掌握速度时间图象的含义,难度适中.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

某同学利用如图1所示的装置来探究竖直弹簧振子的振动周期T和物体质量m的关系,他测得的数据入表中所示:
次数 1 2 3 4 5
质量m(kg) 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25
周期T(s) 0.50 0.70 0.86 1.01 1.11
T2(s2 0.25 0.49 0.74 1.02 1.23
A.根据上述数据,在给定的坐标纸中(图2)选择恰当的物理量为坐标轴,画出图线.
B.由图线知道周期和质量的关系是:
周期的平方与质量成正比.
周期的平方与质量成正比.

C.请推测图线的斜率与系统什么物理量有关:
弹簧的劲度系数,小球的质量
弹簧的劲度系数,小球的质量

D.若将此装置移到正在绕地球运动的飞船中去重复上面的实验过程,则图线的斜率会怎样变化
不变
不变

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科目:高中物理 来源: 题型:

某同学利用如图1所示的装置测量当地的重力加速度.实验步骤如下:

A.按装置图安装好实验装置;
B.用游标卡尺测量小球的直径d;
C.用米尺测量悬线的长度l;
D.让小球在竖直平面内小角度摆动.当小球经过最低点时开始计时,并计数为0,此后小球每经过最低点一次,依次计数1、2、3….当数到20时,停止计时,测得时间为t;
E.多次改变悬线长度,对应每个悬线长度,都重复实验步骤C、D;
F.计算出每个悬线长度对应的t 2
G.以t 2 为纵坐标、l为横坐标,作出t 2-l图线.
结合上述实验,完成下列任务:
①用游标为10分度(测量值可准确到0.1mm)的卡尺测量小球的直径.某次测量的示数如图2所示,读出小球直径d的值为
1.52
1.52
cm.
②该同学根据实验数据,利用计算机作出t 2-l图线如图3所示.根据图线拟合得到方程t 2=404.0l+3.5.由此可以得出当地的重力加速度g=
9.76
9.76
m/s2.(取π 2=9.86,结果保留3位有效数字)
③从理论上分析图线没有过坐标原点的原因,下列分析正确的是

A.不应在小球经过最低点时开始计时,应该在小球运动到最高点开始计时;
B.开始计时后,不应记录小球经过最低点的次数,而应记录小球做全振动的次数;
C.不应作t 2-l图线,而应作t-l图线;
D.不应作t 2-l图线,而应作t 2-(l+
12
d)图线.

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科目:高中物理 来源: 题型:

某实验小组利用如图1所示的装置进行“探究加速度与合外力的关系”的实验.

(1)在实验中必须平衡摩擦力,以小车所受重力的下滑力平衡摩擦力,当小车做
匀速
匀速
运动时,摩擦力恰好被平衡
(2)为了减小误差,在平衡摩擦力后,每次实验必须通过改变钩码的个数来改变小车所受合外力,获取多组数据.若小车质量为400g,实验中每次所用的钩码总质量范围应选
A
A
组会比较合理.(填选项前的字母)
A.10g~40g      B.200g~400g       C.1000g~2000g
(3)实验中打点计时器所使用的是
交流
交流
 (交流、直流)电源 频率为50Hz,图2中给出的是实验中获取的纸带的一部分:1、2、3、4、5是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点未标出每两个计数点间的时间间隔是
0.1
0.1
s,由该纸带可求得小车的加速度a=
1.07
1.07
m/s2.(前两空各1分,最后一空2分)

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科目:高中物理 来源: 题型:

某实验小组利用如图1所示的装置进行“探究加速度与合外力的关系”的实验.
①在实验中必须将长木板右端垫高,目的是
 
;当不挂钩码时小车能匀速运动,表明长木板右端高度已调好.
②为了减小误差,每次实验必须通过改变钩码的个数来改变小车所受合外力,获取多组数据.若小车质量为400g,实验中每次所用的钩码总质量范围应选
 
组比较合理.(填选项前的字母即可)
A.10g~40g
B.200g~400g
C.1000g~2000g
③实验中打点计时器所使用的是
 
(交流、直流)电源,图2中给出的是实验中获取的纸带的一部分:1、2、3、4、5是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点未标出,打第4个计数点时纸带的速度v4=
 
m/s,由该纸带可求得小车的加速度a=
 
m/s2.(计算结果保留三位有效数字)
④改变钩码的个数重复实验,得到加速度a与合外力F的关系如图3所示,分析线段OA,可得出实验的结论是
 

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科目:高中物理 来源: 题型:

某实验小组利用如图1所示的装置进行“探究加速度与合外力的关系”的实验.
(1)在实验中必须平衡摩擦力,在平衡摩擦力时,下列说法正确的是
 

A.不要挂钩码,将长木板的右端垫高至合适位置
B.若小车能从垫斜的木板上静止开始下滑,则表明摩擦力与重力的分力平衡
C.若改变小车的质量,则需要重新平衡摩擦力
(2)实验中打点计时器所使用的是频率为50Hz的交流电源,如图2中给出的是实验中保持小车质量不变,探究加速度与合外力的关系时获取的某条纸带的一部分:1、2、3、4、5是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点未标出,每两个计数点间的时间间隔是
 
s,由该纸带可求得小车的加速度a=
 
m/s2
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(3)平衡好摩擦力之后,在探究加速度与合外力的关系时,设所吊钩码的质量为m,小车的质量为M,重力加速度为g,则在满足m
 
M的情况下,小车所受的合外力近似为
 

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