题目内容

在某次探究活动中，小明对老师给出的“小球在光滑斜面由静止释放时，所处高度越高，到达斜面底端的速度越大，而与小球质量无关”这一结论产生了质疑．他猜想小球从同一光滑斜面上自由滚到底端时的速度--
猜想一：可能与小球在光滑斜面上的髙度无关
猜想二：可能与小球的质量有关
他选择了一些实验器材，进行了如下实验（图中A、B、C分别表示小钢球在第0.1s末、第0.2s末、第0.3s末所处的位置，钢球1、2、3的质量关系为m1＜m2=m3）
（1）实验一是为了验证猜想
二
二
（选填“一”或“二”），通过该实实验一他得到的结论应是：小球从同一光滑斜面上自由滚到底端时的速度与小球的质量
无关
无关
 （选填“有关”或“无关”）
（2）实验二中，小球2和3在同一光滑斜面的不同高度处同时由静止释放，到达底端时的速度分别为v2、v3，请判断巧
＜
＜
 （选填“＞”、“=”或“＜”）．
分析：了解实验的装置和实验中有关物理量之间的关系．
根据实验一中反映的不同质量小球，自由滚到底端时在水平面的位置判断问题．
解答：解：（1）实验一中放置了钢球1、2，质量关系为m1＜m2，所以实验一是为了验证猜想速度可能与小球的质量有关．
图中A、B、C分别表示小钢球在第0.1s末、第0.2s末、第0.3s末所处的位置，在同一时刻钢球1、2，位置相同，所以
小球从同一光滑斜面上自由滚到底端时的速度与小球的质量无关．
（2）在实验二中，水平面上，同一过程3球的位置超过了2球的位置，所以v2＜v3．
故答案为：（1）二、无关 
 （2）＜
点评：能够从实验装置和器材中知道该实验采用控制变量法研究问题．
小球滚到底端时的速度的比较是通过同一时刻位置的变化来确定的．
练习册系列答案
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物理小组在一次探究活动中测量滑块做匀加速直线运动的加速度和某时刻的瞬时速度，实验装置如图1，一木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与穿过电火花打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接．打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz．开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做加速运动，在纸带上打出一系列小点．
（1）结合本次实验，下列说法错误的是
D
D

A．电火花打点计时器使用220V交流电源
B．电火花打点计时器每隔0.02s打一个点
C．实验中应先接通电源，等打点稳定后再释放滑块
D．在纸带上选计数点时必须从打下的第一个点算起
（2）如图2给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示．根据图中数据确定滑块加速度a=
0.496
0.496
 m/s2，纸带上“6”点的瞬时速度v=
0.413
0.413
m/s（结果均保留三位有效数字）．
（3）某同学在实验中发现物体速度变化太慢，请你帮他想出一条能使速度变化加快的有效方案
使轨道倾斜或减小滑块质量或增加托盘内砝码的质量
使轨道倾斜或减小滑块质量或增加托盘内砝码的质量
．
实验
I．某物理兴趣小组在一次探究活动中，要测量滑块与木板之间的动摩擦因数．实验装置如图1所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，右端装有定滑轮；木板上有一滑块，其左端与穿过电磁打点计时器的纸带相连，右端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接．打点计时器使用的交流电源频率为50Hz．开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速直线运动，在
纸带上打出一系列点．
（1）图2给出的是实验中获取纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），用刻度尺测量出计数点间的距离如图所示．根据图中数据计算的加速度a=
0.497m/s2
0.497m/s2
（保留三位有效数字）．
（2）请回答下列两个问题：
①为了测量滑块与木板之间的动摩擦因数，还需测量的物理量是
CD
CD
（填写字母代号）
A．木板的长度L            B．木板的质量m1       C．滑块的质量m2
D．托盘和砝码的总质量m3   E．滑块的运动时间t
②欲测量①中所选定的物理量，所需要的实验器材是
天平
天平
．
（3）实验时，用托盘和砝码的总重力来代替细绳对滑块的拉力，则滑块与木板间的动摩擦因数μ=
m3g-m2a
m2g
m3g-m2a
m2g
 （用L、g、a、
m1、m2、m3、t中所需要的字母表示）．与真实值相比，测量的动摩擦因数
偏大
偏大
 （填“偏大”或“偏小”）．
II．在“互成角度的两个力的合成”实验中，如图3所示，用AB两弹簧秤拉橡皮条结点O，使其位于E处，此时α+β=90°，然后保持A的读数不变，当α角由图3中所示的值逐渐减小时，要使结点仍在E处，可采取的办法是
B
B

A．增大B的读数，减小β角
B．减小B的读数，减小β角
C．减小B的读数，增大β角
D．增大B的读数，增大β角．
某物理兴趣小组在一次探究活动中，想测量滑块和长木板之间的动摩擦因数．实验装置如图所示，一端装有定滑轮的表面粗糙的长木板固定在水平实验台上，木板上有一滑块，滑块右端固定一个轻小动滑轮，钩码和弹簧测力计通过绕在滑轮上的水平轻绳相连，放开钩码，滑块在长木板上做匀加速直线运动．
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实验时滑块加速运动，读出弹簧测力计的示数F，处理纸带，得到滑块运动的加速度a；改变钩码个数，重复实验；以弹簧测力计的示数F为纵轴，加速度a为横轴，得到的图象是纵轴截距大小等于b的一条倾斜直线，如图所示；已知滑块和轻小动滑轮的总质量为m，重力加速度为g，忽略滑轮与绳之间的摩擦．则滑块和长木板之间的动摩擦因数μ=
 
．
在某次探究活动中，小明对老师给出的“小球在光滑斜面由静止释放时，所处高度越高，到达斜面底端的速度越大，而与小球质量无关”这一结论产生了质疑．他猜想小球从同一光滑斜面上自由滚到底端时的速度--
猜想一：可能与小球在光滑斜面上的髙度无关
猜想二：可能与小球的质量有关
他选择了一些实验器材，进行了如下实验（图中A、B、C分别表示小钢球在第0.1s末、第0.2s末、第0.3s末所处的位置，钢球1、2、3的质量关系为m1＜m2=m3）
（1）实验一是为了验证猜想______（选填“一”或“二”），通过该实实验一他得到的结论应是：小球从同一光滑斜面上自由滚到底端时的速度与小球的质量______ （选填“有关”或“无关”）
（2）实验二中，小球2和3在同一光滑斜面的不同高度处同时由静止释放，到达底端时的速度分别为v2、v3，请判断巧______ （选填“＞”、“=”或“＜”）．

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