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物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实验装置如右图所示.一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接.打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz,开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列小点.

(1)上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.根据图中数据计算的加速度a=________(保留三位有效数字).
(2)回答下列两个问题:
①为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有________.(填入所选物理量前的字母)
A.木块的长度l     B.木板的质量m1
C.滑块的质量m2D.托盘和砝码的总质量m3
E.滑块运动的时间t
②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是________________________________________________________________________.
(3)滑块与木板间的动摩擦因数μ=________(用所测物理量的字母表示,重力加速度为g)与真实值相比,测量的动摩擦因数________(填“偏大”或“偏小”).写出支持你的看法的一个论据:________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(1)0.495 m/s2~0.497 m/s2 (2)①CD ②托盘天平(带砝码) (3)  偏大 因为纸带和打点计时器之间有摩擦

试题分析:(1)将题干图中每段距离标记为,加速度可由逐差法计算可得:.
(2)为测量动摩擦因数,需计算压力和摩擦力,压力,所以为确定压力需测量滑块质量,而摩擦力满足,又因为,所以,所以为确定摩擦力还需测量托盘和砝码的总质量需用托盘天平测出,还需要的实验器材是托盘天平(带砝码).
(3)由(2)中分析得:,又,故.由于纸带与限位孔及滑轮处阻力的存在,所计算Ff值比真实值偏大.所以μ的测量值偏大.
点评:解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项,同时要熟练应用所学基本规律解决实验问题.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

在“用双缝干涉测光的波长”实验中,将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐,手轮上螺旋测微器的读数如图所示,此读数为_________mm。若实验测得第1条亮纹与第6条亮纹中心间的距离为11.550 mm,已知双缝间距为0.2mm,双缝到屏的距离为700.0mm,由此计算出所测光的波长为_________m。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

在“利用单摆测重力加速度”的实验中:

(1)甲同学测得的重力加速度数值明显大于当地的重力加速度值,造成这一情况的可能原因是____;
A.测量摆长时,把悬挂状态的摆线长当成摆长
B.测量周期时,当摆球通过平衡位置时启动秒表并记为第1次,此后摆球第50次通过平衡位置时制动秒表,读出经历的时间为t,并由计算式求得周期
C.开始摆动时振幅过小
D.所用摆球的质量过大
(2)乙同学先用米尺测得摆线长为97.43cm,用卡尺测得摆球直径如图甲所示为_______cm,然后用秒表记录单摆完成全振动50次所用的时间,从图乙可读出时间为____________s,当地的重力加速度g=________m/s2。(重力加速度的计算结果保留三位有效数字)
(3)实验中,如果摆球密度不均匀,无法确定重心位置,丙同学设计了一个巧妙的方法而不用测量摆球的半径。具体作法如下:
①第一次悬线长为L1时,测得振动周期为T1
②第二次增大悬线长为L2时,测得振动周期为T2
③根据单摆周期公式可求得重力加速度为g=__________________。(用题给符号表示)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

小李同学用如图所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”的实验,其中电源未画出。

(1)下列操作中正确的是________________________。
A. 用秒表测出重物下落时间。
B. 将打点计时器接到直流电源上。
C. 先接通电源,再松开纸带,让重物自由下落。
(2)如图所示,小李同学选用实验中得到的一条点迹清晰的纸带,把打点计时器所打的第一个点记作O,另选取连续三个点A、B、C作为测量点。若测得的A、B、C各点到O点的距离分别用s,s,s表示,重物的质量用m表示,当地的重力加速度为g,打点计时器所用电源的频率为f。为了方便,他可以利用图2中O点到________(选填“A”、“B”、“C”)点所代表的过程来验证机械能守恒定律;此过程中重物重力势能的减少量________,动能的增加量________。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

在“探究弹力和弹簧伸长的关系,并测定弹簧的劲度系数”的实验中,实验装置如右图所示.所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力.实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在绳子的下端,每次测出相应的弹簧总长度.

(1)有一个同学通过以上实验测量后把6组数据描点在坐标图中,请作出FL图线.

(2)由此图线可得出该弹簧的原长L0=________cm,劲度系数k=________ N/m.
(3)试根据以上该同学的实验情况,请你帮助他设计一个记录实验数据的表格(不必填写其实验测得的具体数据)
(4)该同学实验时,把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较.
优点在于:_______________________________________________________________.
缺点在于:_______________________________________________________________.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

有4条用打点计时器(所用交流电频率为50 Hz)打出的纸带A、B、C、D,其中一条是做“验证机械能守恒定律”实验时打出的.为找出该纸带,某同学在每条纸带上取了点迹清晰的、连续的4个点,用刻度尺测出相邻两个点间距离依次为x1、x2、x3.请你根据下列x1、x2、x3的测量结果确定该纸带为________.(已知当地的重力加速度为9.791 m/s2)
A.61.0 mm,65.8 mm,70.7 mm
B.41.2 mm,45.1 mm,53.0 mm
C.49.36 mm,53.5 mm,57.3 mm
D.60. 5 mm,61.0 mm,60.6 mm)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

某同学做“探究加速度与力、质量的关系”实验,如图所示是他正要释放小车时的情形,对此另一同学提出了实验应改进的几点建议,其中合理的是

①应把长木板的右端适当垫高,以平衡摩擦阻力
②应调整滑轮高度使细绳与长木板表面平行
③应将打点计时器接在直流电源上
④应使小车离打点计时器稍远些
A.①②
B.①④
C.②③
D.①②④

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

(1)我国舰载飞机在“辽宁舰”上成功着舰后,某课外活动小组以舰载飞机利用阻拦索着舰的力学问题很感兴趣。他们找来了木板、钢球、铁钉、橡皮条以及墨水,制作了如图(1)图所示的装置,准备定量研究钢球在橡皮条阻拦下前进的距离与被阻拦前速率的关系。要达到实验目的,需直接测量的物理量是钢球由静止释放时的           和在橡皮条阻拦下前进的距离,还必须增加的一种实验器材是         。忽略钢球所受的摩擦力和空气阻力,重力加速度已知,根据          定律(定理),可得到钢球被阻拦前的速率。

(2)某同学对有故障的电热毯进行探究。题(2)图1是电热毯的电路示意图,其中电热线和导线通过金属接线片连接。题(2)图2为测试电路实物图,A、B为测试表笔,电压表内阻很大,可视为理想电表。

①请在答题卡虚线框内画出与题(2)图2对应的电路图。
②断开K1,用上述测试电路在1和1′之间检测得知电热线无故障,然后测得电热线的U—I曲线如题(2)图3所示。已知电热线材料的电阻率为2.8×10-7Ω·m,电热线的直径为0.200mm。可求得此电热线的电阻为   kΩ,总长度为      m。(结果均保留两位有效数字)

③为了进一步检查故障,该同学闭合开关K1和K2,用表笔A和B分别对题(2)图1中所示的各点进行测试,部分测试结果如下表所示。由此测试结果可判断出电路有断路,位置在      之间(在“1和2”、“1′和2′”、“2和3”、“2′和3′”中选填一项)。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

某同学用图甲的实验装置探究小车的加速度a与小车所受合力F及质量M的关系。打点计时器所用交变电流的频率为50Hz。
(1)某次实验中得到的纸带如图乙所示,每两个点间还有四个点未画出。则可求出小车的加速度大小为_________m/s2

(2)该同学在平衡摩擦力后进行实验,实际小车在运动过程中所受的拉力_______砝码和盘的总重力(填“大于”、“小于”或“等于”),为了便于探究、减小误差,应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足__________的条件。

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