题文
某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案.如图所示,将一个小球和一个滑块用细绳连接,跨在斜面上端.开始时小球和滑块均静止,剪断细绳后,小球自由下落,滑块沿斜面下滑,可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音,保持小球和滑块释放的位置不变,调整挡板位置,重复以上操作,直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音.用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移x.(空气阻力对本实验的影响可以忽略)
(1)滑块与斜面间的动摩擦因数为______.
(2)(单选题)以下能减小实验误差的措施是______
A.滑块的质量尽量大一些; B.斜面的倾角尽量大一些;
C.适当让H和x的长度大一些; D.挑选直径小一些的小球做实验.
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)由于同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音,说明小球和滑块的运动时间相同,
由x=12at2和H=12gt2得:所以ag=xH;
根据几何关系可知:sinα=hx,cosα=
对滑块由牛顿第二定律得:mgsinα-μmgcosα=ma,且a=gxh,
联立方程解得μ=(h-x2H)1x2-h2;
(2)由μ得表达式可知,实验误差来源于x、h、H,小球落地和滑块撞击挡板不同时也会造成误差,故C正确.
故答案为:(1)(h-x2H)1x2-h2;(2)C.
解析
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考点
据考高分专家说,试题“某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因.....”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:





