Question

【题目】(1)某同学想测量滑块和长木板之间的动摩擦因数.如图甲所示，表面粗糙、一端装有定滑轮的长木板固定在水平实验台上；木板上有一滑块，滑块右端固定一个轻小动滑轮，钩码和拉力传感器通过绕在滑轮上的轻细绳相连，细绳与长木板平行，放开钩码，滑块在长木板上做匀加速直线运动（忽略滑轮的摩擦）.

①实验开始前打点计时器应接在___（填“交流电源”或“直流电源”）上，实验时应_____（填“先”或“后”）接通电源，____（填“先”或“后”）释放滑块.

②如图乙为某次实验得到的纸带，s1、s2是纸带中两段相邻计数点间的距离，相邻计数点时间为T，由此可求得小车的加速度大小为_______（用、、表示）.

③改变钩码的个数，得到不同的拉力传感器示数和滑块加速度,重复实验.以为纵轴，为横轴，得到的图像是纵轴截距大小等于倾角为的一条斜直线，如图丙所示,则滑块和轻小动滑轮的总质量为_________；滑块和长木板之间的动摩擦因数______.（设重力加速度为）

(2)如图甲为某同学测量金属丝电阻率的实验电路图，为保护电阻，实验的主要步骤如下，请完成相关内容.

①用螺旋测微器测金属丝的直径d如图乙示，可读出___________ .

②将移到金属丝某一位置x1，闭合单刀双掷开关接位置a，记下电流表读数I1，保持位置不变，将单刀双掷开关接位置，调节电阻箱阻值，使电流表读数为__(选填“I1/2，I1，2I1”），读出电阻箱读数，金属丝电阻R1等于此时电阻箱阻值，并测出此时金属丝接入电路MP部分长度x1值.

③ 将移到金属丝另一位置x2，用同样方法测出金属丝接入电路电阻R2值和接入电路长度选值，重复步骤②多次，得出多组和的值，并画R-x的关系图如图丙所示.

④根据的关系图线，求得斜率k为______(保留3位有效数字).

⑤写出金属丝电阻率表达式_____（用d、k表示）.

Answer 1

【答案】交流电源 先 后 2tgθ(kg) 0.400

【解析】

(1)①打点计时器应接交流电源；

开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，

②根据加速度公式，设s1、s2的间距为s0，那么；

③滑块受到的拉力T为弹簧秤示数的两倍，即：T=2F

滑块受到的摩擦力为：f=μMg

由牛顿第二定律可得：T-f=Ma

解得力F与加速度a的函数关系式为：

由图象所给信息可得图象截距为：

而图象斜率为

解得：M=2k=2tgθ（kg）；

(2)①螺旋测微器的固定刻度读数为0mm，可动刻度读数为0.01×40.0mm=0.400mm；故螺旋测微器的读数为：0+40×0.01=0.400mm；

②由题意可知，本实验采用是替代法，即用电阻箱代替金属丝，使电流表示数相同，则电阻箱的阻值即为金属丝的电阻；

④由图象可知，图象的斜率

⑤由电阻定律可知：；L取单位长度1；,解得：.