一物理興趣小組用以下裝置測量滑塊與長為L=1m的軌道之間的滑動摩擦因數(shù)以及探究滑塊在沿軌道向上運(yùn)動時所受合力做功與動能變化的關(guān)系。

(1) 測量滑塊與軌道之間的滑動摩擦因數(shù)。
軌道上安裝有兩個光電門,其中光電門1的位置可移動。當(dāng)一帶有寬度為d=1cm的遮光條的滑塊自軌道上滑下時,與兩個光電門都相連的計(jì)時器可以顯示出遮光條通過光電門1、2所用的時間分別為Δt1、Δt2。使滑塊以一定初速度下滑,調(diào)節(jié)軌道右端距桌面的高度,最終使Δt1 =Δt2 ,并用米尺測量出軌道右端距桌面的高度h="25cm" ;則滑塊與軌道之間的滑動摩擦因數(shù) μ=________;
(2) 探究滑塊在沿軌道向上運(yùn)動時所受合力做功與動能變化的關(guān)系。
撤掉光電門2,保持實(shí)驗(yàn)(1)中h不變,在軌道右端安裝一光滑的定滑輪,用細(xì)繩連接滑塊與力傳感器(與電腦相連,其所受拉力可直接由電腦顯示),細(xì)線橫跨過定滑輪,傳感器連接一重物,如圖所示,操作:遮光條與光電門1距離x可從刻度尺上讀出,通過改變光電門的位置,來獲得多組數(shù)據(jù);每次均由軌道底(低)(此處最好改為同一位置)端無初速度釋放滑塊,與光電門相連的計(jì)時器顯示出每次遮光條通過光電門1所用的時間Δt,并做好記錄,如下表所示

 
第一次
第二次
第三次
第四次
x(cm)
10.0
22.6
50.0
62.4
Δt(s)
0.0101
0.0067
0.0045
0.0040
V(m/s)
0.99
1.50
2.24
 
①請你根據(jù)以上題干中及圖表內(nèi)的信息,求解第四次實(shí)驗(yàn)中獲得的速度= ________;(保留三位有效數(shù)字)
②要驗(yàn)證受合力做功與動能變化的關(guān)系,還需要測出的物理量是(     )
A.力學(xué)傳感器的質(zhì)量
B . 滑塊與遮光條的質(zhì)量
C.重物的質(zhì)量
D. 滑塊每次從靜止開始滑到光電門所用的時間

③一位同學(xué)每次實(shí)驗(yàn)得到力傳感器的數(shù)值都為19.8N,并根據(jù)以上圖表中數(shù)據(jù)做出了v2----x圖像,如圖所示。根據(jù)圖像請你求出滑塊的質(zhì)量M=________;(重力加速度g=9.8m/s2

(1)(2)2.50m/s ,B;  2Kg

解析試題分析:(1)由于Δt1 =Δt2,所以滑塊做勻速直線,合力為零,,所以有 =
(2)經(jīng)過光電門時的速度為=2.50m/s;根據(jù)動能定理有,其中F、x、v均已測量,要驗(yàn)證這個關(guān)系,還需要測出的量是滑塊與遮光條的質(zhì)量,B正確;根據(jù)知,v2-x圖像的斜率表示2a,可以求得滑塊的加速度為5 m/s2,然后根據(jù)牛頓第二定律,可以得到滑塊的質(zhì)量m=2Kg
考點(diǎn):本題考查了動摩擦因數(shù)的測定和合外力做功與動能變化的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

在“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中:
(1)為了比較準(zhǔn)確地測量出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎?應(yīng)選用下列所給器材中的哪些?將你所選用的器材
前的字母填在題后的橫線上.(6分)
A.長1 m左右的彈性細(xì)繩;  B.長1 m左右的細(xì)線;
C.直徑2 cm的木球;D.直徑2 cm左右的鋼球;
E.秒表;F.時鐘;
G.準(zhǔn)確度是1 cm的直尺;H.準(zhǔn)確度是1 mm的直尺;
I.游標(biāo)卡尺.
所選器材是________________
(2)如果測得的g值偏大,可能的原因是  (   )(4分)
A.測擺線長度時擺線拉得過緊
B.?dāng)[線上端懸點(diǎn)未固定,振動中出現(xiàn)松動使擺線長度增大了
C.開始計(jì)時時,早按秒表
D.實(shí)驗(yàn)中誤將51次全振動計(jì)為50次全振動

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

(1)某同學(xué)在做“描繪小電珠的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中,開關(guān)S閉合之前,圖甲中滑動變阻器的滑片應(yīng)該置于        端(選填“A”、“B”或“AB中間”),并用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲中的實(shí)驗(yàn)電路連接完整。

(2)實(shí)驗(yàn)中測得有關(guān)數(shù)據(jù)如下表:得到如下一組U和I的數(shù)據(jù):

 編號
 
1
 
2
 
3
 
4
 
5
 
6
 
7
 
8
 
U(伏)
 
0
 
0.50
 
1.00
 
1.50
 
2.00
 
2.20
 
2.60
 
3.00
 
I(安)
 
0
 
0.050
 
0.100
 
0.150
 
0.180
 
0.190
 
0.200
 
0.205
 
燈泡發(fā)光情況
 
不亮       微亮    逐漸變亮      正常發(fā)光
 
根據(jù)上表,在圖乙上畫出I-U圖線。
(3)從圖線上可以看出,當(dāng)功率逐漸增大時,燈絲電阻的變化情況是         
(4)當(dāng)燈泡電壓為1.4V時的功率為            W(保留兩位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

圖甲是某實(shí)驗(yàn)小組利用氣墊導(dǎo)軌探究滑塊加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置。他利用光電門測出長方形遮光條通過光電門所需的時間,從而算出滑塊此時的速度。遮光條固定在小車上,它沿滑塊運(yùn)動方向的寬度為d。用不同鉤碼通過細(xì)線拉同一滑塊,每次滑塊都從同一位置由靜止釋放。

(1)若用刻度尺測出遮光條的寬度d如圖乙所示,則d=     cm;實(shí)驗(yàn)時將小車從圖示位置由靜止釋放,由數(shù)字計(jì)時器讀出遮光條通過光電門所用的時間Δt=2.0×10-2s,則滑塊此時的速度大小為v=      m/s;

(2)實(shí)驗(yàn)中可近似認(rèn)為細(xì)線對滑塊的拉力與鉤碼重力大小相等,則鉤碼的質(zhì)量m與滑塊的質(zhì)量M間應(yīng)滿足的關(guān)系為  ­­­­­­­  ;
(3)測出多組鉤碼的質(zhì)量m和對應(yīng)遮光條通過光電門的時間Δt,并算出遮光條通過光電門時小車的速度v,通過描點(diǎn)作出線性圖象,研究滑塊加速度與力的關(guān)系。處理數(shù)據(jù)時應(yīng)作出      (選填“v-m”或“v2-m”)圖象,圖線斜率k=            ( 用重力加速度g、滑塊質(zhì)量M、滑塊與光電門間距離L表示)。

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

(1)用多用表的歐姆擋測量阻值約為幾十kΩ的電阻Rx,以下給出的是可能的實(shí)驗(yàn)操作步驟,其中S為選擇開關(guān),P為歐姆擋調(diào)零旋鈕.把你認(rèn)為正確步驟前的字母按合理的順序填寫在橫線上.__            ______
a.將兩表筆短接,調(diào)節(jié)P使指針對準(zhǔn)刻度盤上歐姆擋的0刻度,斷開兩表筆
b.將兩表筆分別連接到被測電阻的兩端,讀出Rx的阻值后,斷開兩表筆
c.旋轉(zhuǎn)S使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋×1 k
d.旋轉(zhuǎn)S使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋×100
e.旋轉(zhuǎn)S使其尖端對準(zhǔn)交流500 V擋,并拔出兩表筆
(2)下述關(guān)于用多用表歐姆擋測電阻的說法中正確的是          

A.測量電阻時,如果指針偏轉(zhuǎn)過大,應(yīng)將選擇開關(guān)S撥至倍率較小的擋位,重新調(diào)零后測量
B.測量電阻時,如果紅、黑表筆分別插在負(fù)、正插孔,則會影響測量結(jié)果
C.測量電路中的某個電阻,應(yīng)該把該電阻與電路斷開
D.測量阻值不同的電阻時,都必須重新調(diào)零

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

“研究共點(diǎn)力的合成”的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn),OB和OC為細(xì)繩,圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖示.

(1)圖乙中的F與F′兩力中,方向一定沿AO方向的是___________.
(2)(單選題)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是(   )
A.理想實(shí)驗(yàn)法    B.等效替代法   C.控制變量法   D.建立物理模型法
(3)(多選題)實(shí)驗(yàn)中可減小誤差的措施有(   )
A.兩個分力F1、F2的大小要越大越好
B.兩個分力F1、F2間夾角應(yīng)越大越好
C.拉橡皮筋時,彈簧秤、橡皮條、細(xì)繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行
D.AO間距離要適當(dāng),將橡皮筋拉至結(jié)點(diǎn)O時,拉力要適當(dāng)大些

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源,輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種。重錘從高處由靜止開始下落,重錘上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn),對紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

(1)下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個操作步驟:

A.按照圖示的裝置安裝器件;
B.將打點(diǎn)計(jì)時器接到電源的“直流輸出”上;
C.用天平測出重錘的質(zhì)量;
D.先釋放紙帶,再接通電源,打出一條紙帶;
E. 用秒表測出重錘下落的時間;
F. 測量紙帶上某些點(diǎn)間的距離;
G. 根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能。
其中沒有必要進(jìn)行的步驟是                (填選項(xiàng))
其中操作錯誤的步驟是                (填選項(xiàng))
(2)在實(shí)驗(yàn)中,質(zhì)量m=1kg的物體自由下落,得到如圖所示的紙帶,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為0.04s。那么從打點(diǎn)計(jì)時器打下起點(diǎn)p到打下B點(diǎn)的過程中,物體重力勢能的減少量△Ep=     J,動能的增加量△EK=      J。(取g=9.8m/s2,結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(3)用v表示各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度,h表示各計(jì)數(shù)點(diǎn)到P點(diǎn)的距離,以為縱軸,以h為橫軸,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的圖線,若圖線的斜率等于某個物理量的數(shù)值時,說明重物下落過程中機(jī)械能守恒,該物理量是_________。

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

(9分)如圖所示,某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)裝置研究支架上力的分解,A、B為兩個相同的雙向力傳感器,該型號傳感器在受到拉力時讀數(shù)為正,受到壓力時讀數(shù)為負(fù),A連接質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩,可沿固定的板做圓弧形移動,B固定不動,通過光滑鉸鏈連接長0.3m的桿,將細(xì)繩連接在桿的右端O點(diǎn)構(gòu)成支架,保持桿在水平方向,按如下步驟操作:

①測量繩子與水平桿的夾角∠AOB=θ;                    ②對兩個傳感器進(jìn)行調(diào)零;
③用另一根繩在O點(diǎn)懸掛一個鉤碼,記錄兩個傳感器的讀數(shù); ④取下鉤碼,移動傳感器A改變θ角。
重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟,得到表格:

F1/N
 
1.001
 
0.580
 

 
1.002
 

 
F2/N
 
-0.868
 
-0.291
 

 
0.865
 

 
θ
 
30°
 
60°
 

 
150°
 

 
⑴根據(jù)表格數(shù)據(jù),A傳感器對應(yīng)的是表中力   (選填“F1”或“F2”),砝碼質(zhì)量為   kg(保留一位有效數(shù)字);
⑵本實(shí)驗(yàn)中多次測量對傳感器進(jìn)行調(diào)零,對此操作說明正確的是   
A.因?yàn)槭孪韧浾{(diào)零
B.何時調(diào)零對實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響
C.為了消除橫桿自身重力對結(jié)果的影響
D.可以完全消除實(shí)驗(yàn)的誤差

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

某同學(xué)將力傳感器固定在小車上,然后把繩的一端固定在傳感器拉鉤上,用來測量繩對小車的拉力,探究在小車及傳感器總質(zhì)量不變時加速度跟它們所受拉力的關(guān)系,根據(jù)所測數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中作出了如圖所示的a-F圖象.

(1)圖線不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是                 
(2)本實(shí)驗(yàn)中是否仍需要砂和桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和傳感器的總質(zhì)量______(填“是”或“否”);
(3)由圖象求出小車和傳感器的總質(zhì)量為________ kg.

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同步練習(xí)冊答案