如图所示为一种摆式摩擦因数测量仪,可测量轮刘搅盘胎与地面间动摩擦因数,其主要部件有:底部固定有轮胎橡胶片的摆锤和连接摆锤的可绕轴O在竖直平面内自由转动的轻质细杆,转动半径为L。具体实验步骤如下:
I、将测量仪固定在水平地面上;
Il、将摆锤从与O等高的位置由静止释放;
III、当摆锤摆到最低点附近时,测量出橡胶片紧压地面摩擦过的一小段距离s(s<<U),之后继续摆至最高位置,测量出细杆与竖直方向的角度θ。
(1)为测量轮胎与地面间动摩擦因数,还需要测量的物理量有_______________;
(2)若将摆锤对地面的压力视为大小为F的恒力,重力加速度为g,橡胶片与地面之间的动摩擦因数为_______________;
(3)为进一步减小实验误差,你认为本实验还可以在哪些地方改进? ____________________________________________________________。
高三物理实验题中等难度题
某学习小组设计了一种如图所示的摆式摩擦因数测量仪,可测量轮胎与地面间动摩擦因数。其主要部件有:底部固定有轮胎橡胶片的摆锤、连接摆锤的轻质细杆,细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动。测量时,测量仪固定于水平地面,将摆锤从与O等高的位置由静止释放。摆锤到最低点附近橡胶片紧压地面擦过一段很小的距离,之后继续摆动至最高位置。若测得摆锤的质量为m,摆锤重心到O点的距离为L,橡胶片紧压地面擦过的距离s,摆锤摆到最左端杆与竖直方向成θ角,摆锤经过最低点时对地面的压力大小为F,在橡胶片擦过地面距离s过程中此压力视为不变。(重力加速度为g)
(1)橡胶片与地面间的动摩擦因数μ的表达式为__________。(请用题中已知的物理量字母来表示)
(2)换用不同橡胶片测得μ与θ的大致关系如图线所示。已知L=1m,s=0.116m,则F约是摆锤重力的_____倍。
(3)把摆锤经过最低点时对地面的压力F作为橡胶片擦过地面距离s过程中的压力,则此导致测得的橡胶片与地面间的动摩擦因数μ__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
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如图所示为一种摆式摩擦因数测量仪,可测量轮刘搅盘胎与地面间动摩擦因数,其主要部件有:底部固定有轮胎橡胶片的摆锤和连接摆锤的可绕轴O在竖直平面内自由转动的轻质细杆,转动半径为L。具体实验步骤如下:
I、将测量仪固定在水平地面上;
Il、将摆锤从与O等高的位置由静止释放;
III、当摆锤摆到最低点附近时,测量出橡胶片紧压地面摩擦过的一小段距离s(s<<U),之后继续摆至最高位置,测量出细杆与竖直方向的角度θ。
(1)为测量轮胎与地面间动摩擦因数,还需要测量的物理量有_______________;
(2)若将摆锤对地面的压力视为大小为F的恒力,重力加速度为g,橡胶片与地面之间的动摩擦因数为_______________;
(3)为进一步减小实验误差,你认为本实验还可以在哪些地方改进? ____________________________________________________________。
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(16分)图所示为一种摆式摩擦因数测量仪,可测量轮胎与地面间动摩擦因数,基主要部件有:底部固定有轮胎橡胶片的摆锤和连接摆锤的轻质细杆。摆锤的质量为m,细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动,摆锤重心到O点距离为L。测量时,测量仪固定于水平地面,将摆锤从与O等高的位置处静止释放。摆锤到最低点附近时,橡胶片紧压地面擦过一小段距离s(s<L),之后继续摆至与竖直方向成θ角的最高位置。若摆锤对地面的压力可视为大小为F的恒力,重力加速度为g,求
(1)摆锤在上述过程中损失的机械能;
(2)在上述过程中摩擦力对摆锤所做的功;
(3)橡胶片与地面之间的动摩擦因数。
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某实验小组利用如图1所示的实验装置测量小滑车和木板之间的动摩擦因数。主要实验步骤如下:
i.将带滑轮的长木板固定在水平桌面上,按图连接实验装置,小滑车置于打点计时器附近,牵引端只挂一个钩码。
ii.接通电源,由静止释放小滑车,小滑车运动至木板左端附近时制动小滑车,关闭电源,取下纸带,计算加速度;
iii.依次从小滑车上取下第一个、第二个、第三个……钩码挂在牵引端,重复步骤ii,分别计算加速度、、……
iv.在坐标系中描点,用直线拟合,计算动摩擦因数(m为牵引端钩码总质量,每个钩码质量均为)。
请回答下列问题:
(1)关于实验原理及操作,下列说法正确的是______;
A.实验中必须平衡摩擦力
B.滑轮与小滑车间的细绳应与木板平行
C.必须保证牵引端钩码的总质量远小于小滑车和车上钩码的总质量
D.还需要测得小滑车的质量
(2)某条纸带测量数据如图2所示,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为AB=4.22 cm、BC=4.65 cm、CD=5.08 cm、DE=5.49 cm、EF=5.91 cm、FG=6.34 cm 。已知打点计时器的工作频率为50 Hz,则小滑车的加速度值为a=________m/s2 (结果保留2位有效数字);
(3)测得图线在a轴上的截距为b,已知重力加速度为g,则小滑车与木板间的动摩擦因数表达式为_____。
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某实验小组利用如图1所示的实验装置测量小滑车和木板之间的动摩擦因数。主要实验步骤如下:
i.将带滑轮的长木板固定在水平桌面上,按图连接实验装置,小滑车置于打点计时器附近,牵引端只挂一个钩码。
ii.接通电源,由静止释放小滑车,小滑车运动至木板左端附近时制动小滑车,关闭电源,取下纸带,计算出小车匀加速运动时的加速度;
iii.依次从小滑车上取下第一个、第二个、第三个……钩码挂在牵引端,重复步骤ii,分别计算小车匀加速运动时的加速度、、……
iv.在坐标系中描点,用直线拟合,计算动摩擦因数(m为牵引端钩码总质量,设小滑车及实验中所有钩码的总质量为M)。请回答下列问题:
(1)关于实验原理及操作,下列说法正确的是_____。
A.实验中必须平衡摩擦力
B.滑轮与小滑车间的细绳应与木板平行
C.必须保证牵引端钩码的总质量远小于小滑车和车上钩码的总质量
D.还需要测得小滑车的质量
(2)某条纸带测量数据如图2所示,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为AB=4.22 cm、BC=4.65 cm、CD=5.08 cm、DE=5.49 cm、EF=5.91 cm、FG=6.34 cm 。已知打点计时器的工作频率为50 Hz,则小滑车的加速度值为a=m/s2 (结果保留2位有效数字)______;
(3)测得图线在a轴上的截距为b,已知重力加速度为g,则小滑车与木板间的动摩擦因数表达式为_______。
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某实验小组利用如图1所示的实验装置测量小滑车和木板之间的动摩擦因数。主要实验步骤如下:
i.将带滑轮的长木板固定在水平桌面上,按图连接实验装置,小滑车置于打点计时器附近,牵引端只挂一个钩码。
ii.接通电源,由静止释放小滑车,小滑车运动至木板左端附近时制动小滑车,关闭电源,取下纸带,计算加速度;
iii.依次从小滑车上取下第一个、第二个、第三个……钩码挂在牵引端,重复步骤ii,分别计算加速度、、……
iv.在坐标系中描点,用直线拟合,计算动摩擦因数(m为牵引端钩码总质量,每个钩码质量均为)。
请回答下列问题:
(1)关于实验原理及操作,下列说法正确的是 ;
A.实验中必须平衡摩擦力
B.滑轮与小滑车间的细绳应与木板平行
C.必须保证牵引端钩码的总质量远小于小滑车和车上钩码的总质量
D.还需要测得小滑车的质量
(2)某条纸带测量数据如图2所示,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为AB=4.22 cm、BC=4.65 cm、CD=5.08 cm、DE=5.49 cm、EF=5.91 cm、FG=6.34 cm 。已知打点计时器的工作频率为50 Hz,则小滑车的加速度值为a= m/s2 (结果保留2位有效数字);
(3)测得图线在a轴上的截距为b,已知重力加速度为g,则小滑车与木板间的动摩擦因数表达式为 。
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学习完《摩擦力》一节内容后,老师给同学们布置一项任务—测定一铁块与长木板之间的动摩擦因数μ,同学们经过思考,在测量滑动摩擦力环节,主要设计了以下两种方案:
方案1:将一长木板固定在水平地面上,用手通过轻质弹簧秤水平向右拉放在长木板上的铁块P,使铁块P向右匀速运动;
方案2:把弹簧秤的一端固定在墙上另一端拉铁块,铁块放在水平长木板上,且弹簧秤轴线保持水平。用水平力向左拉长木板,使长木板向左运动。
(1)方案2在某次操作中弹簧秤的示数已放大画出,此时弹簧秤的示数为___________N;
(2)这两种测量滑动摩擦力的方案中,_________(选填“方案1”或“方案2”)更方便操作;
(3)在利用方案2的某次实验中,弹簧秤示数稳定后______
A.拉木板的拉力一定等于弹簧测力计示数
B.拉木板的拉力一定小于弹簧测力计示数
C.拉木板的拉力一定大于弹簧测力计示数
D.拉木板的拉力小于、等于、大于弹簧秤示数均可
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某同学用如图甲所示的装置测量滑块与水平桌面之间的动摩擦因数,实验过程如下:
(1)用游标卡尺测量出固定于滑块上的遮光条的宽度 ,在桌面上合适固定好弹簧和光电门,将光电门与数字计时器(图中未画出)连接。
(2)用滑块把弹簧压缩到某一位置,测量出滑块到光电门的距离,释放滑块,测出滑块上的遮光条通过光电门所用的时间,则此时滑块的速度 。
(3)通过在滑块上增减砝码来改变滑块的质量,仍用滑块将弹簧压缩到(2)中的位置,重复(2)的操作,得出一系列滑块质量与它通过光电门时的速度的值。根据这些数值,作出图像如图乙所示,已知当地的重力加速度为,由图像可知,滑块与水平桌面之间的动摩擦因数 ,继续分析这个图像,还能求出的物理量是 其值为 。
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