题目内容

某实验装置如下图甲所示;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,图乙给出了重物落地后,打点计时器在纸带上打出的一些点,试根据给出的数据,求木块与木板间的摩擦因数μ. 要求写出主要的运算过程,结果保留2位有效数字.(打点计时器所用交流电频率为50Hz,不考虑纸带对木块的拉力. 取g=10m/s2)

图甲

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:

以表示加速度,根据匀变速直线运动的规律,有

重物落地后木块只受摩擦力的作用,以表示木块的质量,根据牛顿定律,有

练习册系列答案
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(2011?湖北模拟)一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系.实验装置如下图甲所示,在离地面高为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子右边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的小刚球接触.将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使小球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹.
(1)若测得某次压缩弹簧释放后小球落点P痕迹到O点的距离为s,则释放小球前弹簧的弹性势能表达式为
Ep=
mgs2
4h
Ep=
mgs2
4h
;
(2)该同学改变弹簧的压缩量进行多次测量得到下表一组数据:
弹簧压缩量x/(cm) 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50
小球飞行水平距离s/m 2.01 3.00 4.01 4.98 6.01 6.99
结合(1)问与表中数据,弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的关系式应为
Ep=
104mgx2
h
Ep=
104mgx2
h
;
(3)完成实验后,该同学对上述装置进行了如下图乙所示的改变:(I)在木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处,使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O;(II)将木板向右平移适当的距离固定,再使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,撞到木板上得到痕迹P;(III)用刻度尺测量纸上O点到P点的竖直距离为y.若已知木板与桌子右边缘的水平距离为L,则(II)步骤中弹簧的压缩量应该为
x=
L
200
h
y
x=
L
200
h
y
;

(4)若该同学在完成图乙实验的过程中,弹簧与桌子右边缘不垂直,用(3)问的方法计算得出的弹簧压缩量比实际
偏小
偏小
(选填“偏大”、“偏小”或“没有影响”).

有同学利用如图的装置来验证力的平行四边形定则:在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点O,每个钩码的重量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力TOA、TOB和TOC,回答下列问题:

①改变钩码个数,实验不能完成的是(   )

A.钩码的个数,  

B.钩码的个数, 

C.钩码的个数

D.钩码的个数,,

②在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是(    )

A.标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向    

B.量出OA、OB、OC三段绳子的长度

C.用量角器量出三根绳子之间的夹角                       

D.用天平测出钩码的质量

③在作图时,下图中更加符合实际的图是        图.(填“甲”或“乙”)

(2)探究小车加速度与外力、质量关系的实验装置如下图甲所示。

①把带有滑轮的长木板左端垫高,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,打点计时器在纸带打出一行计时点,如果计时点间距                ,就说明摩擦力和小车重力沿木板向下的分力平衡。

② 某同学在做实验中,使用交变电流作电源,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,他测量了点到点、和点到C点的距离,如下图乙所示。则纸带上C点的速度VC=            ,重物的加速度为____       。(结果保留三位有效数字)

一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系。实验装置如下图甲所示,在离地面高为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子右边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的小刚球接触。将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使小球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。

(1)若测得某次压缩弹簧释放后小球落点P痕迹到O点的距离为s,则释放小球前弹簧的弹性势能表达式为          ;

(2)该同学改变弹簧的压缩量进行多次测量得到下表一组数据:

弹簧压缩量x/cm

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

小球飞行水平距离s/m

2.01

3.00

4.01

4.96

6.01

6.97

结合(1)问与表中数据,弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的关系式应为         ;

(3)完成实验后,该同学对上述装置进行了如下图乙所示的改变:(I)在木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处,使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O;(II)将木板向右平移适当的距离固定,再使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,撞到木板上得到痕迹P;(III)用刻度尺测量纸上O点到P点的竖直距离为y。若已知木板与桌子右边缘的水平距离为L,则(II)步骤中弹簧的压缩量应该为        ;

(4)若该同学在完成图乙实验的过程中,弹簧与桌子右边缘不垂直,用(3)问的方法计算得出的弹簧压缩量比实际       (选填“偏大”、“偏小”或“没有影响”)。

 

有同学利用如图的装置来验证力的平行四边形定则:在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点O,每个钩码的重量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力TOA、TOB和TOC,回答下列问题:

①改变钩码个数,实验不能完成的是(   )

A.钩码的个数,  

B.钩码的个数, 

C.钩码的个数

D.钩码的个数,,

②在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是(    )

A.标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向    

B.量出OA、OB、OC三段绳子的长度

C.用量角器量出三根绳子之间的夹角                       

D.用天平测出钩码的质量

③在作图时,下图中更加符合实际的图是        图.(填“甲”或“乙”)

(2)(10分)探究小车加速度与外力、质量关系的实验装置如下图甲所示。

①把带有滑轮的长木板左端垫高,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,打点计时器在纸带打出一行计时点,如果计时点间距                ,就说明摩擦力和小车重力沿木板向下的分力平衡。

② 某同学在做实验中,使用交变电流作电源,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,他测量了点到点、和点到C点的距离,如下图乙所示。则纸带上C点的速度VC=            ,重物的加速度为____       。(结果保留三位有效数字)

 

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