题目内容

Ⅰ为了测定滑块和桌面之间的动摩擦因数，某同学设计了如图1所示的实验装置．其中，a是质量为m的滑块（可视为质点），b是可以固定于桌面的滑槽（滑槽末端与桌面相切）．第一次实验时，将滑槽固定于水平桌面的右端，滑槽的末端与桌面的右端M对齐，让滑块a从滑槽上最高点由静止释放滑下，落在水平地面上的P点；第二次实验时（如图3），将滑槽固定于水平桌面的左端，测出滑槽的末端N与桌面的右端M的距离为L，让滑块再次从滑槽上最高点由静止释放滑下，落在水平地面上的P'点．已知当地重力加速度为g，不计空气阻力．
（1）实验还需要测量的物理量（用文字和字母表示）：
MO的高度h、OP的距离x1、OP′的距离x2
MO的高度h、OP的距离x1、OP′的距离x2
．
（2）写出滑块与桌面间的动摩擦因数的表达式是（用测得的物理量的字母表示）：μ=
x12-x22
4hL
x12-x22
4hL
．
Ⅱ某实验室提供的实验器材如下：
A．一节干电池E（电动势1.5V，内阻约0.5Ω）
B．一块电压表V（量程0～1V，内阻约1kΩ）
C．一块电流表mA（量程0～4mA，内阻在40Ω～90Ω之间）
D．一个定值电阻R0（电阻200Ω，允许的最大电流为0.5A）
E．一个滑动变阻器R（最大电阻10Ω，允许的最大电流为1A）
F．一个单刀单掷开关S，导线若干
为了扩大其中的电流表mA的量程，需要先测出电流表的内阻．为此，某同学根据提供的器材设计了一种利用伏安法进行测量的较为合理的电路，并在试验中正确操作，测出了几组数据，做出了电压表的示数U和电流表的示数I的关系图线（如图3）．
（1）请你根据提供的器材和该同学的测量数据在图乙的虚线框中（如图4）画出该同学设计的实验电路图（需标注各元件的符号）；
（2）该同学测出的mA表的内阻
50.0
50.0
Ω．（结果保留3位有效数字）
分析：Ⅰ、通过两次平抛运动的水平位移得出平抛运动的初速度，再根据速度位移公式求出加速度，从而根据牛顿第二定律求出动摩擦因数，根据该规律确定需要测量的物理量．
Ⅱ、本实验采取伏安法测量电流表的内阻，电流可以通过电流表的示数直接读出，如果将电压表直接接在电流表的两端测电压，则会烧坏电流表，所以电流表需和定值电阻串联，使得定值电阻起分压作用，由于电压表的量程较小，所以滑动变阻器采用分压式接法．
解答：解：Ⅰ、需要测量的物理量为MO的高度h、OP的距离x1、OP′的距离x2，
平抛运动的时间t=
2h
g

两次平抛运动的初速度分别为：v1=
x1
t
=x1
g
2h
，v2=
x2
t
=x2
g
2h
．
根据匀变速直线运动的速度位移公式v12-v22=2aL，以及a=μg得
μ=
x12-x22
4hL
．
Ⅱ、（1）电流表量程较小，电压表不能直接接在两端，电流表需同定值电阻串联；电压表量程较小，滑动变阻器需采用分压式接法，通过伏安法测量电流表的内阻．电路图如图所示．
（2）图线的斜率的倒数等于电流表和定值电阻之和，则电流表的内阻RA=
1.0
0.004
-200=50.0Ω
故答案为：Ⅰ（1）MO的高度h、OP的距离x1、OP′的距离x2
（2）
x12-x22
4hL

Ⅱ（1）如图所示．
（2）50.0．
点评：本题考查了力学实验和电学实验两个实验，关键掌握实验的原理．在电学实验中，要注意电路的安全、测量的精确．
练习册系列答案
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（1）用游标卡尺测量某一工件的长度，如图1所示，读得长度L=
10.015
10.015
cm．

（2）为了测定滑块与桌面之间的动摩擦因数，某同学设计了如图2所示的实验装置．其中，a是质量为m的滑块（可视为质点），b是可以固定于桌面的滑槽（滑槽末端与桌面相切）．第一次实验时，将滑槽固定于水平桌面的右端，滑槽的末端与桌面的右端M对齐，让滑块a从滑槽上最高点由静止释放滑下，落在水平地面上的P点；第二次实验时，将滑槽固定于水平桌面的左端，测出滑槽的末端N与桌面的右端M的距离为L，让滑槽a再次从滑槽上最高点由静止释放滑下，落在水平地面上的P'点．已知当地重力加速度为g，不计空气阻力．
①实验还需要测量的物理量（用文字和字母表示）：
MO的高度h，OP距离x1，OP'距离x2
MO的高度h，OP距离x1，OP'距离x2
．
②写出滑块a与桌面间的动摩擦因数的表达式是（用测得的物理量的字母表示）：μ=
x
2
1
-
x
2
2
4hL
x
2
1
-
x
2
2
4hL
．
为了测定滑块与桌面之间的动摩擦因数，某同学设计了如图所示的实验装置．其中，a是质量为m的滑块（可视为质点），b是可以固定于桌面的滑槽（滑槽末端与桌面相切）．第一次实验时，将滑槽固定于水平桌面的右端，滑槽的末端与桌面的右端M对齐，让滑块a从滑槽上最高点由静止释放滑下，落在水平地面上的P点；第二次实验时，将滑槽固定于水平桌面的左端，测出滑槽的末端N与桌面的右端M的距离为L，让滑块a再次从滑槽上最高点由静止释放滑下，落在水平地面上的P′点．已知当地重力加速度为g，不计空气阻力．
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（1）实验还需要测量的物理量（用文字和字母示）：
 
．
（2）写出滑块a与桌面间的动摩擦因数的表达式是（用测得的物理量的字母表示）：μ=
 
．
（1）用如图甲所示的实验装置验证机械能定恒定律．重锤由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点进行测量，即可验证机械能守恒定律．利用这个装置也可以测量下落的加速度的数值．如图乙所示，根据打出的纸带，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测量出A点距打下的第一个点O距离为s0，点A、C间的距离为s1、点C、E间的距离为s2，使用交流电的频率为f，则根据这些条件计算重锤下落的加速度的表达式为a=
 
，打点C时重锤的速度v=
 
．
（2）为了测定滑块与桌面之间的动摩擦因数，某同学设计了如图丙所示的实验装置．其中，a是质量为m的滑块（可视为质点），b是可以固定于桌面的滑槽（滑槽末端与桌面相切）．第一次实验时，将滑槽固定于水平桌面的右端，滑槽的末端与桌面的右端M对齐，让滑块a从滑槽上最高点由静止释放滑下，落在水平地面上的P点；第二次实验时，将滑槽固定于水平桌面的左端，测出滑槽的末端N与桌面的右端M的距离为L，让滑块a再次从滑槽上最高点由静止释放滑下，落在水平地面上的P'点．已知当地重力加速度为g，不计空气阻力．
①实验还需要测量的物理量（用文字和字母表示）：
 
．
②写出滑块a与桌面间的动摩擦因数的表达式（用测得的物理量的字母表示）：μ=
 
．
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Ⅰ为了测定滑块和桌面之间的动摩擦因数，某同学设计了如图1所示的实验装置．其中，a是质量为m的滑块（可视为质点），b是可以固定于桌面的滑槽（滑槽末端与桌面相切）．第一次实验时，将滑槽固定于水平桌面的右端，滑槽的末端与桌面的右端M对齐，让滑块a从滑槽上最高点由静止释放滑下，落在水平地面上的P点；第二次实验时（如图3），将滑槽固定于水平桌面的左端，测出滑槽的末端N与桌面的右端M的距离为L，让滑块再次从滑槽上最高点由静止释放滑下，落在水平地面上的P'点．已知当地重力加速度为g，不计空气阻力．
（1）实验还需要测量的物理量（用文字和字母表示）：______．
（2）写出滑块与桌面间的动摩擦因数的表达式是（用测得的物理量的字母表示）：μ=______．
Ⅱ某实验室提供的实验器材如下：
A．一节干电池E（电动势1.5V，内阻约0.5Ω）
B．一块电压表V（量程0～1V，内阻约1kΩ）
C．一块电流表mA（量程0～4mA，内阻在40Ω～90Ω之间）
D．一个定值电阻R（电阻200Ω，允许的最大电流为0.5A）
E．一个滑动变阻器R（最大电阻10Ω，允许的最大电流为1A）
F．一个单刀单掷开关S，导线若干
为了扩大其中的电流表mA的量程，需要先测出电流表的内阻．为此，某同学根据提供的器材设计了一种利用伏安法进行测量的较为合理的电路，并在试验中正确操作，测出了几组数据，做出了电压表的示数U和电流表的示数I的关系图线（如图3）．
（1）请你根据提供的器材和该同学的测量数据在图乙的虚线框中（如图4）画出该同学设计的实验电路图（需标注各元件的符号）；
（2）该同学测出的mA表的内阻______Ω．（结果保留3位有效数字）

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