题目内容

图1是某兴趣小组同学设计的实验装置，
（1）若木板水平放置，物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在木板上（尚未到达滑轮处），该小组同学利用匀减速直线运动规律测木板动摩擦因数．从纸带上便于测量的点开始，相邻计数点间的距离如图2所示，相邻计数点间还有4个记录点未画出．打点计时器电源的频率为50Hz．精英家教网
①通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点
 
之间某时刻开始减速．
②计数点5对应的速度大小为
 
m/s，计数点8对应的速度大小为
 
m/s．（保留三位有效数字）
③物块减速运动过程中加速度的大小为a=
 
m/s2，若用
ag
来计算物块与木板间的动摩擦因数（g取10m/s2），则计算结果μ=
 
 （保留三位有效数字）．
（2）若该小组同学想利用此装置，探究重物落地前，物块在重物牵引下运动的加速度与力、质量的关系，则下列做法正确的是
 
（填字母代号）
A．调节滑轮的高度，使牵引物块的细绳与长木板保持平行
B．在调节木板倾斜度平衡物块受到的滑动摩擦力时，要将重物拴在木块上
C．实验时，先放开物块再接通打点计时器的电源
D．通过增减物块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度．
分析：（1）①由纸带两个点之间的时间相同，若位移逐渐增大，表示物体做加速运动，若位移逐渐减小，则表示物体做减速运动；
②用平均速度代替瞬时速度的方法求解瞬时速度；
③用作差法求解减速过程中的加速度，再由μ=
a
g
表达式，从而可求出动摩擦因数；
（2）实验要保证拉力等于小车受力的合力，要平衡摩擦力，细线与长木板平行，虽然物块的质量改变，导致摩擦力改变，但重力沿着斜面的分力也增大，所以仍处于平衡状态．
解答：解：①从纸带上的数据分析得知：在点计数点6之前，两点之间的位移逐渐增大，是加速运动，在计数点7之后，两点之间的位移逐渐减小，是减速运动，所以物块在相邻计数点6和7之间某时刻开始减速；
②v5=
x46
2T
=
0.1101+0.0900
0.2
=1.00m/s
v8=
x79
2T
=
0.0861+0.1060
0.2
 m/s=0.961m/s
③由纸带可知，计数点7往后做减速运动，根据作差法得：
a=
x9～11-x7～9
(2T)2
=
6.60+4.60-8.60-10.60
(2×0.1)2
×10-2m/s2=-2.00m/s2．
若用
a
g
来计算物块与木板间的动摩擦因数，则有：μ=
a
g
=
2.00
10
m/s2=0.200m/s2；
（2）：①A、调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，否则拉力不会等于合力，故A正确；
B、在调节模板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，不应悬挂“重物”，故B选项错误；  
C、打点计时器要“早来晚走”即实验开始时先接通打点计时器的电源待其平稳工作后再释放木块，而当实验结束时应先控制木块停下再停止打点计时器，故C选项错误； 
D平衡摩擦力后，有mgsinθ=μmgcosθ，即μ=tanθ，与质量无关，故通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度，故D正确；
所以选：AD；
故答案为：（1）①6和7之间；
②1.00，0.961；
③2.00m/s2，μ=0.200．
（2）AD
点评：（1）考查要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，注意有效数字．
（2）本题主要考察“验证牛顿第二定律”的实验，要明确实验原理，特别是要明确系统误差的来源，知道减小系统误差的方法．
练习册系列答案
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d1=3cm，d2=7.5cm，d3=13.5cm，则：
（1）物体做
匀加速直线
匀加速直线
的运动，理由是
相邻的时间间隔位移之差相等
相邻的时间间隔位移之差相等
；
（2）物体通过1计数点的速度υ1=
0.375
0.375
m/s；
（3）物体运动的加速度为a=
1.5
1.5
m/s2．

（2）某同学设计了一个探究加速度与物体所  受合外力F及质量M的关系实验．图2为实验装置简图，A为小车，B为打点计时器，C为装有砂的砂桶（总质量为m），D为一端带有定滑轮的长木板．
①若保持砂和砂桶质量m不变，改变小车质量M，分别得到小车加速度a与质量M及对应的
1
M
数据如表1所示．
表1
次数 1 2 3 4 5
小车加速度a/（m?s-2） 1.98 1.48 1.00 0.67 0.50
小车质量M/kg 0.25 0.33 0.50 0.75 1.00
质量倒数
1
M
/kg-1		 4.00 3.00 2.00 1.33 1.00
根据表1数据，为直观反映F不变时a与M的关系，请在图3所示的方格坐标纸中选择恰当的物理量建立坐标系，并作出图线．
从图线中得到F不变时，小车加速度a与质量M之间存在的关系是
a与M成反比
a与M成反比
．
②某同学在探究a与F的关系时，把砂和砂桶的总重力当作  小车的合外力F，作出a-F图线如图4所示，试分析图线不过原点的原因是
平衡摩擦力时木板倾角太大
平衡摩擦力时木板倾角太大
，图线上部弯曲的原因是
没有满足砂和砂桶的总质量远小于小车质量M
没有满足砂和砂桶的总质量远小于小车质量M
．
③在这个实验中，为了探究两个物理量之间的关系，要保持第三个物理量不变，这种探究方法叫做
控制变量
控制变量
 法．
图甲为某兴趣小组的同学探究加速度n与物体所受合力F及质量m关系的实验装置简图．实验中所用交流电的频率为50Hz．
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（1）图乙为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为
 
m/s2（保留3位有效数字）．
（2）有一位同学通过实验测量作出了丙中的A图线，另一位同学实验测出了图丙中的B图线，试分析：
①A图线不通过坐标原点的原因是
 
；
②A图线上部弯曲的原因是
 
；
③B图线在纵轴上有截距的原因是
 
．

（18分，每空3分）下图是某兴趣小组同学设计的实验装置,

(1）若木板水平放置，物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在木板上(尚未到达滑轮处), 该小组同学利用匀减速直线运动规律测木板动摩擦因数。从纸带上便于测量的点开始，相邻计数点间的距离如图下所示，相邻计数点间还有4个记录点未画出。打点计时器电源的频率为50 Hz。

①通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点____________之间某时刻开始减速。

②计数点5对应的速度大小为________m/s，计数点8对应的速度大小为________m/s。(保留三位有效数字)

③物块减速运动过程中加速度的大小为a＝____m/s2，若用来计算物块与木板间的动摩擦因数(g取10 m/s2)，则计算结果μ＝________ (保留三位有效数字) 。

(2）若该小组同学想利用此装置，探究重物落地前,物块在重物牵引下运动的加速度与力、质量的关系,则下列做法正确的是____________（填字母代号）

A．调节滑轮的高度，使牵引物块的细绳与长木板保持平行

B．在调节木板倾斜度平衡物块受到的滑动摩擦力时，要将重物拴在木块上

C．实验时，先放开物块再接通打点计时器的电源

D．通过增减物块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度

 

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