问题 问答题

为验证动能定理,某同学设计了如下实验.将一长直木板一端垫起,另一端侧面装一速度传感器,让小滑块由静止从木板h高处(从传感器所在平面算起)自由滑下至速度传感器时,读出滑块经此处时的速度v,如图所示.多次改变滑块的下滑高度h(斜面的倾角不变),对应的速度值记录在表中:

下滑高度h/m0.100.200.300.400.50
速度v/m•s-10.6330.8951.1001.2651.414
(1)要最简单直观地说明此过程动能定理是否成立,该同学建立了以h为纵轴的坐标系,你认为坐标系的横轴应该是什么?______.

(2)已知当地重力加速度g,若要求出滑块与木板间的动摩擦因数,还需测出______(写出物理量及符号);则计算滑块与木板间的动摩擦因数的表达式为______.

答案

(1)设木板与水平桌面间的夹角为θ,由动能定理得:

mgh-μmgcosθ×

h
sinθ
=
1
2
mv2

整理得:h=

v2
2g(1-μcotθ)

若动能定理成立,h与v2成线性关系,所以横轴为v2

(2)根据h=

v2
2g(1-μcotθ)
得动摩擦因数表达式为:

μ=

2gh-v2
2ghcotθ
,故需测量木板与水平桌面的夹角θ.

故答案为:(1)v2,(2)木板与水平桌面的夹角θ,μ=

2gh-v2
2ghcotθ

选择题
单项选择题

阅读下面短文,回答下 * * 道题
人类总是依据自身的利益评价外部事物,将之分成优劣好坏,而大自然则另有一套行为规范与准则。现在人们闻之色变的沙尘暴,即由于强烈的风将大量沙尘卷起,造成空气混浊能见度小于千米的风沙天气现象,其实古已有之。它本是雕塑大地外貌的自然力之一,是大自然的一项工程,并且在全球生态平衡中占有一席之地。
在地质史上,风力对草原带的风化物质进行筛选分类:凡搬不动的粗大砾石,留在原地形成砾石戈壁滩:颗粒适中的粗砂和细砂被吹移到附近就地聚集成沙漠;颗粒微小的粉沙细土和微尘,则被强上升气流扬上天空,作中长距离的输送。我国黄土高原的黄土层就是沙尘经数百万年堆积而成的,华夏文明就是在这块沙尘累积的黄土地上诞生和发展起来的。澳大利亚的沙尘乘着南半球的西风掠过塔斯曼海,使新西兰火山岛上的土壤更为肥沃,因而被称作“澳大利亚出口的珍贵产品”。从非洲内陆吹向地中海的强风帮助古罗马人使用帆船从埃及运回小麦,但也将撒哈拉大沙漠的沙尘带到意大利、西班牙和法国。沙尘暴固然使空气中的可吸入颗粒物增加,然而由于沙尘含有碱性,又可中和大气中的酸性物质,减缓酸雨的发生。
风是地球上空的传送带,它将大陆的沙尘吹向海洋,又将海洋的水汽吹向大陆。沙尘和水汽相遇,便能结合为云,最终化作降水。可见,沙尘不仅在土壤的分布和补充上扮演着重要角色,而且在全球的水循环上也扮演着重要角色。可以说,沙尘也是决定全球生态平衡的因子。
然而,近百年来,沙尘暴却已成为影响人类生产生活的一大灾害。构成我国沙尘暴的物质材料,多来自干旱、半干旱的草原区。在人为活动的干预下,特别是由于森林大量砍伐,土地过度开垦,工厂盲目建设,排放不加控制,结果造成生态巨变:原来有沙漠的地方沙漠扩大了;没有沙漠的地方沙漠产生了;内陆河流程缩短,水量减少,沼泽地消失;河流两岸的绿色走廊枯萎死亡。这样,来自大西北的沙尘暴,一路上还源源获得裸地上新的沙尘源的补充,而且混入了工矿企业排放的有害成分和来自草原上牲畜粪便中的病菌病毒。总之,在受到人为因素的干扰后,自然界的风蚀速度已远远大于土壤的生成速度,一连串的灾害也就由此产生。歌德说过:“大自然是不会犯错误的,错误永远是人犯下的。”这或许能给我们某种启示。

下列对“沙尘也是决定全球生态平衡的因子”这句话的理解,错误的一项是______。

A.沙尘这种天气现象古已有之,它在地球生态平衡中起着一定的作用

B.沙尘逐渐积聚形成沙尘暴,在全球范围内起了保持生态平衡的作用

C.沙尘含有碱性,能使大气中的酸性物质得到平衡,从而减缓酸雨的发生

D.沙尘不仅在土壤的分布和补充上,而且在全球水循环上也扮演着重要角色