题文
为了测定小木块和长木板之间的动摩擦因数,某同学用垫块将长木板一端垫高使其形成斜面,让小木块从其顶端由静止滑下,再配合其他一些器材,测出了小木块和长木板之间的动摩擦因数.
(1)为完成本实验,在下列可供选择的器材中,该同学选用的器材有______.
(A) 秒表(B) 天平 (C) 刻度尺 (D) 温度计
(2)所需测量的物理量有______;动摩擦因数的计算公式为______.
(3)如果利用DIS实验装置在此倾斜的长木板上完成本实验,写出需要的传感器名称和需测量的物理量:______.
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)根据实验设计,需要用刻度尺来测出斜面的长度、下滑的高度与底部宽度,同时利用秒表来测量出顶端到底端下滑的时间;
故选:AC
(2)根据牛顿第二定律,则有:mgsinθ-μmgcosθ=ma,则需要测量斜面的长度L与高度h及底部的宽度d,并测出从顶端到底端的下滑的时间,
通过L=12at2,可知a=2Lt2,而sinθ=hL,cosθ=dL,因此解得:μ=hd-2L2gt2d;
(3)若换成DIS实验装置,则可测出滑块下滑到底端的瞬时速度,因此斜面的长度不必要测量,通过光电门传感器来根据v=st,算出瞬时速度,(s是光电门的宽度,t是通过光电门的时间),根据牛顿第二定律,则有:mgsinθ-μmgcosθ=ma,解得:μ=hd-vt22gd,因此需要的传感器名称和需测量的物理量是光电门传感器,测出物体到达底端时的速度vt.
故答案为:(1)AC(2)斜面长L、底部宽d、高h、物体从顶端滑到底端时间t;μ=hd-2L2gt2d.
(3)光电门传感器,测出物体到达底端时的速度vt
解析
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考点
据考高分专家说,试题“为了测定小木块和长木板之间的动摩擦因数,.....”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:





