题目内容

实验(共18分)
I.(12分)某物理兴趣小组在一次探究活动中,要测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实验装置如图所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,右端装有定滑轮;木板上有一滑块,其左端与穿过电磁打点计时器的纸带相连,右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,滑块开始做匀加速直线运动,在纸带上打出一系列点.


(1)上图给出的是实验中获取纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),用刻度尺测量出计数点间的距离如图所示.根据图中数据计算的加速度=          (保留三位有效数字).
(2)请回答下列两个问题:
① 为了测量滑块与木板之间的动摩擦因数,还需测量的物理量是          (填写字母代号)
A.木板的长度
B.木板的质量
C.滑块的质量 
D.托盘和砝码的总质量
E.滑块的运动时间t
② 欲测量①中所选定的物理量,所需要的实验器材是               
(3)实验时,用托盘和砝码的总重力来代替细绳对滑块的拉力,则滑块与木板间的动摩擦因数                    (用Lgat中所需要的字母表示).与真实值相比,测量的动摩擦因数              (填“偏大”或“偏小”).
Ⅱ.(6分)在“互成角度的两个力的合成”实验中,如图所示,用AB两弹簧秤拉橡皮条结点O,使其位于E处,此时+=90°,然后保持A的读数不变,当角由图中所示的值逐渐减小时,要使结点仍在E处,可采取的办法是       

A.增大B的读数,减小
B.减小B的读数,减小
C.减小B的读数,增大
D.增大B的读数,增大
Ⅰ.(1)0.497m/s2(2)①CD(2分),②天平3),偏大 Ⅱ.B

试题分析:(1)每相邻两计数点间还有4个打点,说明相邻的计数点时间间隔:,根据逐差法有:
2)①要测量动摩擦因数,由f=μFN 可知要求μ,需要知道摩擦力和压力的大小,压力就是滑块的重力,所以需要知道滑块的质量,摩擦力要根据铁块的运动来求得,滑块做的是匀加速运动,拉滑块运动的是托盘和砝码,所以也要知道托盘和砝码的质量,故ABE错误,CD正确.
②还需要天平来测量质量,
(3)以整个系统为研究对象,根据牛顿第二定律有:
  ①       ②联立解得:
因为托盘和砝码的总重力要大于绳子的拉力,所以结果偏大
Ⅱ。由题意可知:保持O点位置不动,即合力大小方向不变,弹簧测力计A的读数不变,因此根据要求作出力的平行四边形定则,所以由图可知α角逐渐变小时,B的示数减小,同时β角减小,故ACD错误,B正确.
故选B.
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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“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图所示.


(1)此实验中,研究对象是            ,它受到的牵引力在满足条件           时,可认为等于悬挂物的重力大小。
(2)关于平衡摩擦力的说法正确的是(   )
A.平衡摩擦力的实质是小车(及车上砝码)的重力沿木板方向的分力与木板与小车间、纸带与计时器间、绳与滑轮间、滑轮与轴间等摩擦力平衡
B.平衡摩擦力的实质是小车(及车上砝码)的重力沿木板方向的分力与小车和纸带所受的摩擦力平衡
C.平衡摩擦力要达到的标准时:在小桶的牵引下,小车带动纸带从长木板的一端向有定滑轮的另一端匀速滑下
D.平衡摩擦力办法是反复调节小桶中重物的多少和木板下所垫木块的厚度、位置
E.去掉小桶和细绳,若小车拖着纸带沿长木板滑下时,打点计时器在纸带上打的点痕的距离是均匀的,就是算完成了“平衡摩擦力”
(3)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸带如图所示.计时器打点的时间间隔为0.02 s.从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离.该小车的加速度a=______m/s2.(结果保留两位有效数字)
(4)平衡摩擦力后,将5个相同的砝码都放在小车上.挂上砝码盘,然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的加速度.小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表:
砝码盘中砝
码总重力F(N)
0.196
0.392
0.588
0.784
0.980
加速度a(m·s-2)
0.69
1.18
1.66
2.18
2.70
请根据实验数据在图所示的坐标系中作出a-F的关系图象.

(5)根据提供的实验数据作出的a-F图线不通过原点.请说明主要原因.

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