题目内容

实验装置如图甲所示，一木块放在水平长木板上，左侧拴有一细软线，跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连.木块右侧与打点计时器的纸带相连，在重物牵引下，木块在木板上向左运动，重物落地后，木块继续向左做匀减速运动，如图乙所示给出了重物落地后，打点计时器在纸带上打出的一些点，试根据给出的数据，求木块与板间的动摩擦因数μ.要求写出主要的运算过程，结果保留两位有效数字.（打点计时器所用交流电频率为50 Hz，不计纸带与木块间的拉力，取重力加速度g=10 m/s2）

图甲

图乙

μ=0.30

解析：由给出的数据可知，重物落地后，木块在连续相等的时间T内的位移分别是：

s1=7.72 cm,s2=7.21 cm,s3=6.71 cm,s4=6.25 cm,s5=5.76 cm,s6=5.29 cm,s7=4.81 cm,s8=4.31 cm.

以a表示加速度，根据匀变速直线运动的规律，有：

Δs=［(s5-s1)+(s6-s2)+(s7-s3)+(s8-s4)］=4aT2

又知T=0.04 s，解得：a=-3.0 m/s2

重物落地后木块受摩擦力的作用，以m表示木块的质量，根据牛顿定律有：

-μmg=ma,解得：μ=0.30.


练习册系列答案
相关题目
某兴趣小组在做“探究做功和物体速度变化关系”的实验前，提出了以下几种猜想：①W∝v，②W∝v2，③W∝
v
．他们的实验装置如图甲所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器（用来测量物体每次通过Q点的速度）．在刚开始实验时，有位同学提出，不需要测出物体质量，只要测出物体初始位置到速度传感器的距离和读出速度传感器的读数就行了，大家经过讨论采纳了该同学的建议．
（1）某同学认为该实验中必须测出物体的质量．你认为
无所谓
无所谓
（填“必须的”或“无所谓”）
（2）让小球分别从不同高度无初速释放，测出物体初始位置到速度传感器的距离L1、L2、L3、L4…，读出小球每次通过Q点的速度v1、v2、v3、v4、…，作出L-v图象如图乙，你认为要找到L与v之间更为直观的关系，应该绘制
L-v2
L-v2
图象．
（3）在此实验中，木板与物体间摩擦力的大小不会影响探究出的结果，原因是
重力和摩擦力的总功W也与距离L成正比
重力和摩擦力的总功W也与距离L成正比
．
（2013?天河区一模）（1）探究小车加速度与合力、质量关系的实验装置如图甲所示：
①若要探究小车的加速度与合力的关系，应保持
小车质量
小车质量
不变，分别改变施加在小车上的拉力F，测出相对应的加速度a．
②把带有滑轮的长木板右端垫高，在没有牵引的情况下让小车拖着纸带以一定的初速度沿木板运动，打点计时器在纸带上打出一系列计时点，如果计时点间距
相等
相等
，就说明摩擦力和小车重力沿木板向下的分力平衡．
③实验过程中，下列做法正确的是
AD
AD

A．先接通电源，再使纸带运动        B．先使纸带运动，再接通电源
C．将接好纸带的小车停在靠近滑轮处  D．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
④实验中使用50Hz交变电流作电源，在打出的纸带上选择5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间还有4个点没有画出，测量了C点到A点、E点到C点的距离如图乙所示．则C点的速度vC=
1.07
1.07
m/s，纸带的加速度a=
3.10
3.10
m/s2．（结果保留三位有效数字）
“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示．
①在某次实验中，得到如图乙所示纸带，A、B、C、D为四个计数点（A点为第一个计数点，以后每5个计时点取一个计数点），量得BC=6.81cm； CD=8.03cm，则打C点时小车的速度vc=
 
m/s，由纸带求得小车运动的加速度a=
 
m/s2．（结果均保留三位有效数字）
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②用如图甲装置实验，根据实验数据作出如图丙的a-F图线，从图中发现实验中存在的问题是
 
．
（2011?海淀区一模）（1）“探究动能定理”的实验装置如图所示，当小车在两条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W0．当用4条、6条、8条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次…实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0…，每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出．关于该实验，下列说法正确的是
AC
AC

    A．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带．纸带上打出的点，两端密、中间疏．出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小．
    B．当小车速度达到最大时，橡皮筋处于伸长状态，小车在两个铁钉的连线处
    C．应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的最大速度
    D．应选择纸带上第一点到最后一点的一段计算小车的最大速度．
（2）某兴趣小组在做“探究做功和物体速度变化关系”的实验前，提出了以下几种猜想：①W∝v，②W∝v2，③W∝
v
．他们的实验装置如图甲所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器（用来测量物体每次通过Q点的速度）．在刚开始实验时，有位同学提出，不需要测出物体质量，只要测出物体初始位置到速度传感器的距离和读出速度传感器的读数就行了，大家经过讨论采纳了该同学的建议．

①请你简要说明为什么不需要测出物体的质量？
②让小球分别从不同高度无初速释放，测出物体初始位置到速度传感器的距离L1、L2、L3、L4…，读出小球每次通过Q点的速度v1、v2、v3、v4、…，并绘制了如图乙所示的L-v图象．若为了更直观地看出L和v的变化关系，他们下一步应怎么做？
（3）某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下：
①用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，由图可知其长度为
50.15
50.15
mm；
②用螺旋测微器测量其直径如右上图，由图可知其直径为
4.700
4.700
mm；
③用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为
220
220
Ω．
④该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：
待测圆柱体电阻R
电流表A1（量程0～4mA，内阻约50Ω）
电流表A2（量程0～10mA，内阻约30Ω）
电压表V1（量程0～3V，内阻约10kΩ）
电压表V2（量程0～15V，内阻约25kΩ）
直流电源E（电动势4V，内阻不计）
滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）
滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）
开关S
导线若干
为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在右框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号．
⑤若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等，由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ=
7.6×10-2
7.6×10-2
Ω?m．（保留2位有效数字）
汤姆孙测定电子比荷的实验装置如图甲所示．从阴极K发出的电子束经加速后，以相同速度沿水平中轴线射入极板D1、D2区域，射出后打在光屏上形成光点．在极板D1、D2区域内，若不加电场和磁场，电子将打在P1点；若只加偏转电压U，电子将打在P2点；若同时加上偏转电压U和一个方向垂直于纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场（图中未画出），电子又将打在P1点．已知极板长度为L，极板间距为d．忽略电子的重力及电子间的相互作用．
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（1）求电子射人极板D1、D2区域时的速度大小；
（2）打在P2点的电子，相当于从D1、D2中轴线的中点O′射出，如图乙中的O′P2所示，已知∠P2O′P1=θ试推导出电子比荷
em
的表达式；
（3）若两极板间只加题中所述的匀强磁场，电子在极板间的轨迹为一段圆弧，射出后打在P3点．测得圆弧半径为2L、P3与P1间距也为2L，求图乙中P1与P2点的间距a．

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