题目内容

下图为测量物块与木板间动摩擦因数的实验装置。长木板AB水平固定在桌面上，测得木板B点到地面的高度为h，在A点固定一水平弹簧，现用质量为m1的物体压缩弹簧到P点（PB=L），由静止释放，物块在木板上运动，经过B点后落地，落地点到B点正下方的水平距离为S1，改用质量为m2的相同材料的物块，仍由P点从静止释放，则落地点的水平位移为S2，试由以上测量数据，计算出物块与木板间的动摩擦因数.

解：

设两次实验物块到达B点时的速度分别是v1、v2，弹簧对物块所做的功为W.

       第一次从P到B

         ①

                     ②

                    ③

       第二次从P到B  ④

            ⑤

       由①~⑤式解得

练习册系列答案
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（1）下图的游标卡尺的读数是
 
mm
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（2）在研究弹簧的形变量与外力关系的实验中，精英家教网将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力尸，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的．用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F-x图象如图所示，由图可知弹簧的劲度系数为
 
N/m
（3）某实验小组用如图所示的实验装置来测量木板对物块的摩擦力所做的功．一物块放在粗糙的水平长木板上，右侧栓有一细线，跨过固定在木板边缘的滑轮与重锤连接，物块左侧与穿过打点计时器的纸带相连，长木板固定在水平实验台上，精英家教网
实验时，物块在重锤牵引下向右运重锤落地后，物块继续向右做勻减速运动．
①下图给出了重锤落地后打点计时器打出的纸带，纸带上的小黑点是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离已在图中标出，打点计时器所用交流电频率为50Hz，根据该图可以判断纸带的
 
（选填“左端”或“右端”）与物块相连．打点计时器在打下4点和B点时物块的速度分别为vA=
 
m/s，vB=
 
m/s （结果保留三位有效数字）
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②一个电流计的满偏电流Ig=100μA，内阻为600Ω，要把它改装成一个量程为0.6A的电流表，则应在电流计上
 
（填串联或并联）一个约
 
Ω的电阻（保留一位有效数字）

为了测定物块与木板间的动摩擦因数，设计如下实验：物块放在长木板上，木板固定在水平桌面上，物块前方装有轻质小滑轮，沙桶和弹簧秤通过绕在滑轮上的细绳相连，请回答如下问题：

（1）要完成本实验，使用的器材及其在实验中的作用如下：

①弹簧秤，用于测细线的拉力F；

②打点计时器、交流电源（50Hz）、纸带、导线、刻度尺，用于测量物块的加速度a；

③天平用于测量                   （填相应的物理量及符号）；

④其它器材如图所示。

（2）实验开始前，要对弹簧秤校零，以及调整木板端滑轮的高度使绳子水平。

（3）设动摩擦因数为μ，则（1）中各物理量之间的关系是______         ．（用相应物理量的代数式表示）

（4）为了减小误差，必须采用多次测量，改变沙桶质量，得到多组a-F的测量值填入下表，其中第3次实验中，通过打点计时器得到一段纸带，某同学对纸带的测量如下图所示，请计算出此次实验中物块的加速度大小，填入表中相应的位置。（保留二位有效数字）

以图象法处理数据，请在坐标纸上画出a-F图线。

（5）取重力加速度g=l0m/s2，根据图线可求得动摩擦因数约为μ=  ；还可求得物块质量m的大小约为   。

 

（18分，每空3分）下图是某兴趣小组同学设计的实验装置,

(1）若木板水平放置，物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在木板上(尚未到达滑轮处), 该小组同学利用匀减速直线运动规律测木板动摩擦因数。从纸带上便于测量的点开始，相邻计数点间的距离如图下所示，相邻计数点间还有4个记录点未画出。打点计时器电源的频率为50 Hz。

①通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点____________之间某时刻开始减速。

②计数点5对应的速度大小为________m/s，计数点8对应的速度大小为________m/s。(保留三位有效数字)

③物块减速运动过程中加速度的大小为a＝____m/s2，若用来计算物块与木板间的动摩擦因数(g取10 m/s2)，则计算结果μ＝________ (保留三位有效数字) 。

(2）若该小组同学想利用此装置，探究重物落地前,物块在重物牵引下运动的加速度与力、质量的关系,则下列做法正确的是____________（填字母代号）

A．调节滑轮的高度，使牵引物块的细绳与长木板保持平行

B．在调节木板倾斜度平衡物块受到的滑动摩擦力时，要将重物拴在木块上

C．实验时，先放开物块再接通打点计时器的电源

D．通过增减物块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度

 

(10分)为研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”， 某同学设计了如图所示的实验装置，图中打点计时器的交流电源频率为f＝50Hz。

⑴完成下列实验步骤中的填空：

①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列            的点；

②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码；

③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点迹的纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量m；

④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③；

⑤在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点，测量相邻计数点的间距s1，s2，…，求出与不同m相对应的加速度a；

⑥以砝码的质量m为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出-m关系图线。

⑵完成下列填空：

①本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是                                               ；

②下图为用米尺测量某一纸带的情况，a可用s1、s3和f表示为a＝         ，由图可读出s1、s2、s3，其中s1＝         cm，代入各数据，便可求得加速度的大小；

③下图为所得实验图线的示意图，设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为       ，小车的质量为         。

 

 

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