题目内容

小明研究小车在水平长木板上运动所受摩擦力的大小,选用的实验器材是:长木板、总质量为m的小车、光电门、数字毫秒计、弧形斜面、挡光片、游标卡尺、刻度尺。器材安装如图甲所示。

(1)主要的实验过程:
①用游标卡尺测量挡光片宽度d,读数如图乙所示,则d=    mm。
②让小车从斜面上某一位置释放,读出小车通过光电门时数字毫秒计示数t。
③用刻度尺量出小车停止运动时遮光板与光电门间的距离L。
④求出小车与木板间摩擦力f=   (用物理量的符号表示)。
(2)实验中,小车释放的高度应该适当   (选填“高”或“低”)些。
(1)①6.00;④;(2)高

试题分析:(1)①由图乙所示可知,游标卡尺的主尺示数为0.6cm=6mm,游标尺示数为0×0.05mm=0.00mm,则挡光片的宽度d=6mm+0.00mm=6.00mm;
④挡光片经过光电门时的速度v=,小车在水平面上做匀减速运动,由动能定理得:-fL=0-mv2,解得:f=
(2)小车释放的高度越高,小车到达水平面时的速度越大,小车在水平面上滑行的距离越大,L的测量值误差越小,实验误差越小.
练习册系列答案
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(9分)(2011?海南)现要通过实验验证机械能守恒定律.实验装置如图1所示:水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连;遮光片两条长边与导轨垂直;导轨上B点有一光电门,可以测试遮光片经过光电门时的挡光时间t,用d表示A点到导轨低端C点的距离,h表示A与C的高度差,b表示遮光片的宽度,s表示A,B 两点的距离,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度.用g表示重力加速度.完成下列填空和作图;
(1)若将滑块自A点由静止释放,则在滑块从A运动至B的过程中,滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为          .动能的增加量可表示为          .若在运动过程中机械能守恒,与s的关系式为          
(2)多次改变光电门的位置,每次均令滑块自同一点(A点)下滑,测量相应的s与t值,结果如下表所示:
 
1
2
3
4
5
s(m)
0.600
0.800
1.000
1.200
1.400
t(ms)
8.22
7.17
6.44
5.85
5.43
(×104s﹣2
1.48
1.95
2.41
2.92
3.39
以s为横坐标,为纵坐标,在答题卡上对应图2位置的坐标纸中描出第1和第5个数据点;根据5个数据点作直线,求得该直线的斜率k=          ×104m﹣1.?s﹣2(保留3位有效数字).

由测得的h、d、b、M和m数值可以计算出直线的斜率ko,将k和ko进行比较,若其差值在试验允许的范围内,则可认为此试验验证了机械能守恒定律.
(19分)(I)①在《验证二力合成的平行四边形定则》实验中,我们需要对使用的两只弹簧秤进行校对,看两只弹簧秤是否完全相同,校对的方法是
A.看两只弹簧秤的外形是否一样,是否由同一厂家生产
B.把两只弹簧秤的钩子互钩着水平地拉动,看两者示数是否完全相同
C.把两只弹簧秤的钩子互钩着一上一下竖直地拉动,看两者示数是否相同
D.把两只弹簧秤的钩子互钩着,任意地拉动,看两者示数是否完全相同
②在《验证二力合成的平行四边形定则》实验中,下列做法有利于减小误差的有
A.F1、F2两个力的夹角尽可能大一些
B.F1、F2两个力越大越好
C.在拉橡皮条时,弹簧秤的外壳不要与纸面接触,产生摩擦
D.拉力F1、F2的方向应与纸面平行,弹簧及钩子不与弹簧秤的外壳及纸面接触,产生摩擦
(Ⅱ)为了较准确地测量某电子元件的电阻,某实验小组做如下测量。
①用多用表测量该元件的电阻,选用“×l0”倍率的电阻挡测量,发现多用表指针偏转很小,因此需选择       倍率的电阻挡(填“×l”或“×l00”),并           ,再进行测量,若多用表中的电池旧了,用它测得的电阻值将          (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
②若用多用表测得该元件的电阻大约为1500Ω,现在要进一步精确测量其电阻,有以下器材:
A.待测元件R;(阻值约为1500Ω)
B.电流表(量程5mA,内阻约5Ω)
C.电阻箱(9999.9Ω,0.02 A)
D.直流电源(电动势约为20 V,内阻约0.5Ω)
E.单刀双掷开关一个,导线若干
实验小组有同学设计了如下电路进行测量。
在闭合S前,先把R打_____(填“最大值”或“最小值”),然后把k打1,____,再把k打2,则Rx=____(用实验中获得的物理量来表示。)

(III)两只完全相同的表头G,分别改装成一只电流表和一只电压表,一位同学不小心做实验时误将两只表串起来连接在一闭合电路中,接通电路后两只表的指针可能出现下列哪种现象
A.电流表的指针偏转,电压表的指针不偏转
B.两表指针偏转角度相同
C.两表指针都偏转,电压表的指针偏转角度比电流表大得多
D.两表指针都偏转,电流表的指针偏转角度比电压表大得多

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