题文
一小组用如图所示装置测定滑块与斜面间的动摩擦因数.斜面下端固定一光电门,上端由静止释放一带有遮光条的滑块,滑块沿斜面加速通过光电门.
(1)要测量木板与斜面间的动摩擦因数,除了已知当地重力加速度g及遮光条宽度d、遮光时间t,还应测量的物理量是下列选项中的______;
A.滑块的长度L
B.斜面的倾角口
C.滑块的质量m
D.释放滑块时遮光条到光电门间的距离x
(2)用上述物理量表示滑块与斜面间动摩擦因数μ=______.
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)设斜面的倾角为θ,释放滑块时遮光条到光电门间的距离x,滑块经过光电门时的速度为v,物体在斜面上受到重力.支持力和摩擦力的作用,沿斜面的方向:mgsinθ-μmgcosθ=ma,①
由导出公式:2ax=v2-0,②
由于遮光片经过光电门的时间比较小,所以可以用遮光片经过光电门的平均速度表示瞬时速度,即:v=dt③
联立①②③解得:μ=tanθ-d22gxt2cosθ;
从公式中可以看出,摩擦因数与斜面的倾角θ、遮光片的宽度d、重力加速度g、遮光条宽度d、遮光时间t以及释放滑块时遮光条到光电门间的距离x有关,所以还需要测量的物理量为:斜面的倾角θ和释放滑块时遮光条到光电门间的距离x.故选项BD正确.
(2)由(1)的分析可得,μ=tanθ-d22gxt2cosθ
故答案为:(1)BD;(2)tanθ-d22gxt2cosθ.
解析
dt
考点
据考高分专家说,试题“一小组用如图所示装置测定滑块与斜面间的动.....”主要考查你对 [滑动摩擦力、动摩擦因数 ]考点的理解。
滑动摩擦力、动摩擦因数
滑动摩擦力的概念:
当一个物体在另一个物体的表面上相对运动时,受到的阻碍相对运动的力,叫滑动摩擦力。
滑动摩擦力产生条件:
①接触面粗糙;
②相互接触的物体间有弹力;
③接触面间有相对运动。
说明:三个条件缺一不可,特别要注意“相对”的理解。
滑动摩擦力的方向:
总跟接触面相切,并与相对运动方向相反。 “与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”。滑动摩擦力方向可能与运动方向相同,可能与运动方向相反,可能与运动方向成一夹角。
滑动摩擦力的大小:
滑动摩擦力跟压力成正比,也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。公式:F=μFN (F表示滑动摩擦力大小,FN表示正压力的大小,μ叫动摩擦因数)。
①FN表示两物体表面间的压力,性质上属于弹力,不是重力,更多的情况需结合运动情况与平衡条件加以确定;
②μ与接触面的材料、接触面的情况有关,无单位,而且永远小于1;
③滑动摩擦力大小,与相对运动的速度大小无关。
滑动摩擦力的作用效果:
总是阻碍物体间的相对运动,但并不总是阻碍物体的运动,可能是动力,也可能是阻力。
摩擦力大小的计算方法:




