题目内容
(8分)图甲为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图,细线平行于桌面,物块和遮光片的总质量为M、重物的质量为m,遮光片的宽度为d,两光电门之间的距离为s。让物块从光电门A的左侧由静止释放,分别测出遮光片通过光电门A、B所用的时间为tA和tB,用遮光片通过光电门的平均速度表示遮光片竖直中线通过光电门的瞬时速度。
⑴如果物块运动的加速度为a,则物块与水平桌面之间动摩擦因数μ为 ;
A. B.
C. D.
⑵利用实验中测出的物理量,算出物块运动的加速度a为 ;
A. B.
C. D.
⑶遮光片通过光电门的平均速度 (选填“大于”、“等于”或“小于”)遮光片竖直中线通过光电门的瞬时速度,由此会产生误差,请写出一种减小这一误差的方法。
答: 。
⑴A;⑵B;⑶小于,减小遮光板的宽度。
解析试题分析:⑴对物块(含遮光片)、重物系统,根据牛顿第二定律有:mg-μMg=(M+m)a,解得;μ=,故选项A正确;
⑵物块(含遮光片)做匀加速直线运动,根据匀变速直线运动速度-位移关系有:2as=-
,根据题意有:vA=
,vB=
,联立以上三式解得:a=
,故选项B正确;
⑶根据匀变速直线运动规律可知,对同一段运动而言,中点位移速度为:vs/2=,中点时刻速度为:vt/2=
,等于该过程的平均速度,因此,总有:vt/2<vs/2,即遮光片通过光电门的平均速度小于遮光片竖直中线通过光电门的瞬时速度,若v0=vt,则vt/2=vs/2,所以当通过的位移段较小时,初、末速度相差较小,即减小遮光板的宽度,可以减小这一误差。
考点:本题主要考查了“探究加速度与力的关系”的实验问题,属于中档题。
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
如图为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置。用拉力传感器记录小车受到拉力的大小,在长木板上相距L= 48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器,分别记录小车到达A、B时的速率。
(1)实验主要步骤如下:
①将拉力传感器固定在小车上;
②调整长木板的倾斜角度,以平衡小车受到的摩擦力,让小车在不受拉力作用时能在木板上做 运动;
③把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;
④接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB;
⑤改变所挂钩码的数量,重复④的操作。
(2)下表中记录了实验测得的几组数据,是两个速度传感器记录速率的平方差,则加速度的表达式a = ,请将表中第3次的实验数据填写完整(结果保留三位有效数字);
次数 | F(N) | ![]() | a(m/s2) |
1 | 0.60 | 0.77 | 0.80 |
2 | 1.04 | 1.61 | 1.68 |
3 | 1.42 | 2.34 | |
4 | 2.00 | 3.48 | 3.63 |
5 | 2.62 | 4.65 | 4.84 |
6 | 3.00 | 5.49 | 5.72 |
(4)对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图中已画出理论图线) ,造成上述偏差的原因是 。