题目内容
图1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2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50Hz.
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10m/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.
(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2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50Hz.
①通过分析纸带数据,可判断物块在两相邻计数点
②计数点5对应的速度大小为
③物块减速运动过程中加速度的大小为a=
| a | g |
(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
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.
分析:(1)①由纸带两个点之间的时间相同,若位移逐渐增大,表示物体做加速运动,若位移逐渐减小,则表示物体做减速运动;
②用平均速度代替瞬时速度的方法求解瞬时速度;
③用作差法求解减速过程中的加速度,再由μ=
表达式,从而可求出动摩擦因数;
(2)实验要保证拉力等于小车受力的合力,要平衡摩擦力,细线与长木板平行,虽然物块的质量改变,导致摩擦力改变,但重力沿着斜面的分力也增大,所以仍处于平衡状态.
②用平均速度代替瞬时速度的方法求解瞬时速度;
③用作差法求解减速过程中的加速度,再由μ=
| a |
| g |
(2)实验要保证拉力等于小车受力的合力,要平衡摩擦力,细线与长木板平行,虽然物块的质量改变,导致摩擦力改变,但重力沿着斜面的分力也增大,所以仍处于平衡状态.
解答:解:①从纸带上的数据分析得知:在点计数点6之前,两点之间的位移逐渐增大,是加速运动,在计数点7之后,两点之间的位移逐渐减小,是减速运动,所以物块在相邻计数点6和7之间某时刻开始减速;
②v5=
=
=1.00m/s
v8=
=
m/s=0.961m/s
③由纸带可知,计数点7往后做减速运动,根据作差法得:
a=
=
×10-2m/s2=-2.00m/s2.
若用
来计算物块与木板间的动摩擦因数,则有:μ=
=
m/s2=0.200m/s2;
(2):①A、调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行,否则拉力不会等于合力,故A正确;
B、在调节模板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,不应悬挂“重物”,故B选项错误;
C、打点计时器要“早来晚走”即实验开始时先接通打点计时器的电源待其平稳工作后再释放木块,而当实验结束时应先控制木块停下再停止打点计时器,故C选项错误;
D平衡摩擦力后,有mgsinθ=μmgcosθ,即μ=tanθ,与质量无关,故通过增减木块上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度,故D正确;
所以选:AD;
故答案为:(1)①6和7之间;
②1.00,0.961;
③2.00m/s2,μ=0.200.
(2)AD
②v5=
| x46 |
| 2T |
| 0.1101+0.0900 |
| 0.2 |
v8=
| x79 |
| 2T |
| 0.0861+0.1060 |
| 0.2 |
③由纸带可知,计数点7往后做减速运动,根据作差法得:
a=
| x9~11-x7~9 |
| (2T)2 |
| 6.60+4.60-8.60-10.60 |
| (2×0.1)2 |
若用
| a |
| g |
| a |
| g |
| 2.00 |
| 10 |
(2):①A、调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行,否则拉力不会等于合力,故A正确;
B、在调节模板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,不应悬挂“重物”,故B选项错误;
C、打点计时器要“早来晚走”即实验开始时先接通打点计时器的电源待其平稳工作后再释放木块,而当实验结束时应先控制木块停下再停止打点计时器,故C选项错误;
D平衡摩擦力后,有mgsinθ=μmgcosθ,即μ=tanθ,与质量无关,故通过增减木块上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度,故D正确;
所以选:AD;
故答案为:(1)①6和7之间;
②1.00,0.961;
③2.00m/s2,μ=0.200.
(2)AD
点评:(1)考查要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用,注意有效数字.
(2)本题主要考察“验证牛顿第二定律”的实验,要明确实验原理,特别是要明确系统误差的来源,知道减小系统误差的方法.
(2)本题主要考察“验证牛顿第二定律”的实验,要明确实验原理,特别是要明确系统误差的来源,知道减小系统误差的方法.
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