题目内容

【题目】为了测量木块与木板间的动摩擦因数μ某小组使用位移传感器设计了如图甲所示实验装置,让木块从倾斜木板上一点A由静止释放,位移传感器可以测出木块到传感器的距离.位移传感器连接计算机,描绘出滑块相对传感器的位移x随时间t变化的规律,如图乙所示.

(1)根据上述图线,计算0.4 s时木块的速度v________m/s,木块的加速度a________m/s2.

(2)为了测定动摩擦因数μ,还需要测量的量是__________________________.(已知当地的重力加速度为g)

(3)为了提高木块与木板间动摩擦因数μ的测量精度,下列措施可行的是________

A.A点与传感器距离适当大些

B.木板的倾角越大越好

C.选择体积较大的空心木块

D.传感器开始计时的时刻必须是木块从A点释放的时刻

【答案】0.4;1;倾斜木板与水平面的夹角;A;

【解析】

(1)根据位移时间关系,滑块到传感器的距离由图像可知,t=0,x=x0=0.32m;t=0.4s,x=0.24m;代入数据得:a=1m/s2,x0=0.32m;

根据速度时间关系,v=at,t=0.4s,v=0.4m/s;

(2)选取木块为研究的对象,木块沿斜面方向是受力:ma=mgsinθμmgcosθ

得:μ=

所以要测定摩擦因数,还需要测出倾斜木板与水平面的夹角

(3)根据(2)的分析可知,在实验中,为了减少实验误差,应使木块的运动时间长一些,可以:可以减小斜面的倾角、增加木块在斜面上滑行的位移等;为了减小空气阻力的影响应选择体积较小的实心木块传感器开始的计时时刻不一定必须是木块从A点释放的时刻。故A正确,BCD错误。

故选:A

练习册系列答案
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【题目】(11分)图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源,打点的时间间隔用Δt表示。在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来研究在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系

(1)完成下列实验步骤中的填空:

平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列________的点。

按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码。

打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点迹的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m。

按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤

在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1,s2。求出与不同m相对应的加速度a。

以砝码的质量m为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上做出--m关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则与m处应成_________关系(填线性非线性)。

(2)完成下列填空:

)本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。

)设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3。a可用s1、s3Δt表示为a=__________。图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况,由图可读出s1=__________mm,s3=__________mm。由此求得加速度的大小a=__________m/s2

)图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为___________,小车的质量为___________。

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