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某同学想用甲图所示的装置测定滑块与水平桌面间的动摩擦因数。滑块上表面固定一个宽度...

某同学想用甲图所示的装置测定滑块与水平桌面间的动摩擦因数。滑块上表面固定一个宽度为d的遮光条,滑块的左侧面固定一蓝牙拉力传感器(可通过接收器读出拉力),光电门固定在桌面上的B点。调节定滑轮的高度,使连接滑块和重物的细绳与桌面平行,将滑块从A(遮光条与A点对齐)由静止释放,测出遮光条经过光电门的时间。改变重物的质量,重复以上操作。已知当地重力加速度g=10m/s2

(1)本实验__(填“需要”或“不需要”)满足滑块(带遮光条)的质量M远大于重物质量m

(2)要得到滑块的加速度,还需要测定的物理量是___,加速度的表达式为a=___m/s2(用测量量和已知量的符号表示)。

(3)若根据测得的加速度a和对应的拉力传感器的示数F,作出如乙图所示a-F图象,则滑块(带遮光条)质量M=__kg;滑块与桌面间的动摩擦因数为___

 

不需要 AB之间的距离 0.5 0.2 【解析】 (1)[1]滑块所受绳子拉力可由拉力传感器读出,所以不需要满足M远大于m。 (2)[2][3]由题可得,通过光电门的速度为 根据运动学公式 得到滑块加速度为 由此可知实验中要得到滑块的加速度,还需要测定AB两点间的距离x。 (3)[4][5]根据牛顿第二定律 解得 作出图线的纵轴截距表示,则有 解得 斜率表示滑块质量的倒数,则有 解得滑块质量为 kg  
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考点分析:
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如图所示,半径分别为2dd的光滑半圆形圆弧导轨放在竖直面内,两圆弧圆心均在O点,导轨右端接有阻值为R的电阻。一质量为m、电阻为R、长为d的金属棒AB搭在导轨的左端且处于水平状态,金属棒AB通过绝缘轻杆连在O点的固定转轴上,两导轨间充满垂直于导轨平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。将金属棒由静止释放,金属棒绕O点转动,不计转轴处摩擦,不计导轨电阻,金属棒转动过程中始终与导轨接触良好,当金属棒AB第一次转到竖直位置时,金属棒转动的角速度为ω,则下列说法正确的是(  )

A.金属棒第一次转到竖直位置时,金属棒AB两端的电压为

B.金属棒第一次转到竖直位置时,金属棒受到的安培力大小为

C.从静止开始到金属棒第一次转到竖直位置的过程中,通过电阻R的电量为

D.从静止开始到金属棒第一次转到竖直位置的过程中,金属棒减少的重力势能等于回路中产生的焦耳热

 

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如图所示,质量相等的AB两物块用轻弹簧相连,静止在同一竖直线上。现用一竖直向上的恒力F作用在物块A上,使物块A向上运动,当A的速度刚好为零时,B对地面的压力恰好为零,则在物块A向上运动的过程中,下列说法正确的是(  )

A.恒力F的大小一定等于物块AB总重力的大小

B.恒力F的功率先增大后减小

C.从物块A开始向上运动至速度又减为零时,恒力F做的功等于物块A机械能的增量

D.物块A和弹簧组成的系统机械能一直增大

 

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如图所示,ABCD为一正方形,MNPQ分别为正方形四条边的中点,空间存在与正方形平面平行且范围足够大的匀强电场。已知质子由A点运动到B点电场力做功为-10eV、质子由A点运动到C点电场力做功为-20eV。则下列说法正确的是(  )

A.电场强度的方向应由C指向A

B.质子由Q点运动到N点的过程中,电场力不做功

C.电子由B点运动到D点的过程中,电场力做功10eV

D.电子由M点运动到A点的过程中,电子的电势能增加15eV

 

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如图所示,光滑平行金属导轨MNPQ处在垂直导轨平面向下、磁感应强度大小为0.5T的匀强磁场中,导轨间距为0.5m。金属棒ab垂直放置在导轨上,且在MPNQ间往复运动,速度随时间按正弦规律变化。理想变压器的原线圈与两导轨相连,副线圈上接有理想电流表和照明灯泡(额定电压为3V)。已知灯泡正常发光,电流表示数为0.5A,理想变压器原副线圈的匝数比为12,不计导轨和金属棒的电阻,则下列说法正确的是(  )

A.金属棒ab产生的是锯齿形交变电压

B.金属棒ab单位时间内产生的电能为3J

C.金属棒的最大速度为3m/s

D.金属棒的最大速度为6m/s

 

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地球和火星分别是距离太阳第三和第四近的行星,可认为这两颗行星都在围绕太阳做同向的匀速圆周运动,火星的公转半径r2约是地球公转半径r11.52倍。现要发射一颗火星探测器,探索火星表面的地理环境和矿产,已知地球的公转周期为1年,探测器从地球上发射,沿椭圆轨道运动半周追上火星时的发射过程最节省燃料,则此发射过程探测器运行的时间约是(  )

A.0.7

B.0.8

C.1

D.1.2

 

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