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(8分)图甲为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图,细线平行于桌面,物块和遮光片的总质量为M、重物的质量为m,遮光片的宽度为d,两光电门之间的距离为s。让物块从光电门A的左侧由静止释放,分别测出遮光片通过光电门A、B所用的时间为tA和tB,用遮光片通过光电门的平均速度表示遮光片竖直中线通过光电门的瞬时速度。

⑴如果物块运动的加速度为a,则物块与水平桌面之间动摩擦因数μ为       
A.         B.
C.          D.
⑵利用实验中测出的物理量,算出物块运动的加速度a为       
A.            B.
C.             D.
⑶遮光片通过光电门的平均速度       (选填“大于”、“等于”或“小于”)遮光片竖直中线通过光电门的瞬时速度,由此会产生误差,请写出一种减小这一误差的方法。
答:                                     

⑴A;⑵B;⑶小于,减小遮光板的宽度。

解析试题分析:⑴对物块(含遮光片)、重物系统,根据牛顿第二定律有:mg-μMg=(M+m)a,解得;μ=,故选项A正确;
⑵物块(含遮光片)做匀加速直线运动,根据匀变速直线运动速度-位移关系有:2as=,根据题意有:vA,vB,联立以上三式解得:a=,故选项B正确;
⑶根据匀变速直线运动规律可知,对同一段运动而言,中点位移速度为:vs/2,中点时刻速度为:vt/2,等于该过程的平均速度,因此,总有:vt/2<vs/2,即遮光片通过光电门的平均速度小于遮光片竖直中线通过光电门的瞬时速度,若v0=vt,则vt/2=vs/2,所以当通过的位移段较小时,初、末速度相差较小,即减小遮光板的宽度,可以减小这一误差。
考点:本题主要考查了“探究加速度与力的关系”的实验问题,属于中档题。

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

如图为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置。用拉力传感器记录小车受到拉力的大小,在长木板上相距L= 48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器,分别记录小车到达A、B时的速率。

(1)实验主要步骤如下:
①将拉力传感器固定在小车上;
②调整长木板的倾斜角度,以平衡小车受到的摩擦力,让小车在不受拉力作用时能在木板上做      运动;
③把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;
④接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB
⑤改变所挂钩码的数量,重复④的操作。
(2)下表中记录了实验测得的几组数据,是两个速度传感器记录速率的平方差,则加速度的表达式a =      ,请将表中第3次的实验数据填写完整(结果保留三位有效数字);

次数
F(N)
(m2/s2
a(m/s2
1
0.60
0.77
0.80
2
1.04
1.61
1.68
3
1.42
2.34
  
4
2.00
3.48
3.63
5
2.62
4.65
4.84
6
3.00
5.49
5.72
(3)由表中数据在坐标纸上描点并作出a~F关系图线;
(4)对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图中已画出理论图线) ,造成上述偏差的原因是                                                  

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

(6分)在用油膜法估测分子的大小的实验中,具体操作如下:
①取油酸1.0mL注入250mL的容量瓶内,然后向瓶中加入酒精,直到液面达到250mL的刻度为止,摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解,形成油酸酒精溶液;
②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒,记录滴入的滴数直到量筒达到1.0mL为止,恰好共滴了100滴;
③在边长约40cm的浅水盘内注入约2cm深的水,将细石膏粉均匀地撒在水面上,再用滴管吸取油酸酒精溶液,轻轻地向水面滴一滴溶液,酒精挥发后,油酸在水面上尽可能地散开,形成一层油膜,膜上没有石膏粉,可以清楚地看出油膜轮廓;
④待油膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上绘出油膜的形状;
⑤将画有油膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上,算出完整的方格有67个,大于半格的有14个,小于半格的有19个.
利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液含纯油酸为________,油膜面积为________,求得的油膜分子直径为________.(结果全部取2位有效数字)

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用游标为10分度的卡尺测量的某物体的直径,示数如图所示,读数为         cm。

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(1)一种游标卡尺,它的游标尺上有50个小的等分刻度,总长度为49mm。用它测量某物体长度,卡尺示数如图所示,则该物体的长度是                cm。

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(12分)某同学将力传感器固定在小车上,然后把绳的一端固定在传感器的挂钩上,用来测量绳对小车的拉力,探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系,根据所测数据在坐标系中作出了如图所示的图像。

(1)图像不过坐标原点的原因是_____________;
(2)本实验中是否仍需要细沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量______(填 “是”或“否”);
(3)由图像求出小车和传感器的总质量为_________kg;通过实验得到如图所示的纸带,纸带上点为小车运动起始时刻所打的点,选取时间间隔为 0.1s 的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G。则小车运动的加速度为=        (保留3位有效数字)

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(1)某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源一台,导线、复写纸、纸带、垫块、细沙若干.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态.若你是小组中的一位成员,要验证滑块所受合外力做的功等于其动能的变化,则:
①还需要补充的实验器材是                 
②为了简化实验,使滑块所受合外力等于绳子的拉力,应采取的措施是:            
要使绳子拉力约等于沙和沙桶的重力,应满足的条件是:保持沙和沙桶的质量      滑块的质量。

③若挑选的一条点迹清晰的纸带如下,且已知滑块的质量为M,沙和沙桶的总质量为m,相邻两个点之间的时间间隔为T,从A点到B、C、D、E点的距离依次为S1、S2、S3、S4,则由此可求得纸带上由B点到D点所对应的过程中,沙和沙桶的重力所做的功W=                 ;该滑块动能改变量的表达式为ΔEK                  .(结果用题中已知物理量的字母表示)

(2)为了减小实验误差,以下操作中不必要的是【    】
A.在“研究匀变速直线运动”的实验中,供小车运动的平板应光滑
B.在“验证力的平行四边形定则”的实验中,弹簧测力计必须与木板平行,读数时视线要正对弹簧测力计的刻度
C.用落体法验证机械能守恒定律时,必需选择纸带上的第一打点为起始点
D.在“探究弹簧弹力与伸长量的关系”实验中,弹簧竖直悬挂状态下测出弹簧原长

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

(6分)用油膜法估测分子大小的实验步骤如下:①向体积为V1的纯油酸中加入酒精,直到油酸酒精溶液总体积为V2:②用注射器吸取上述溶液,一滴一滴地滴入小量筒,当滴入n滴时体积为V0;③先往边长为30~40 cm的正方形浅盘里倒入约2cm深的水;④用注射器往水面上滴1滴上述溶液,等油酸薄膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,并在玻璃板上描出油酸薄膜轮廓的形状;⑤将画有油酸薄膜轮廓形状的玻璃板,放在画有许多边长为a的小正方形的坐标纸上,数出轮廓范围内正方形的总个数为N。则上述过程遗漏的步骤是                                    ;油酸分子直径的表达式d=          

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

测得某电梯在上行起动阶段的速度如下表所示:

(l)在坐标纸上描点如图所示,请在图中作出电梯在0~6.0s内的速度一时间图线;

(2)由所作图线判断,在0~6.0s内电梯加速度的变化情况是____________.

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