用鐵架臺將長木板傾斜支在水平桌面上,組成如圖(1)所示裝置(示意圖),測量木塊沿斜面下滑的加速度.所提供的儀器有長木板、木塊、打點(diǎn)計時器(含紙帶)、學(xué)生電源、米尺、鐵架臺及導(dǎo)線、開關(guān)等.圖(2)是打點(diǎn)計時器打出的一條紙帶,紙帶上標(biāo)注了O點(diǎn)和幾個計數(shù)點(diǎn):A、B、C、D等,相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)沒有標(biāo)出,刻度尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對齊.已知打點(diǎn)計時器所用交流電源的頻率是50Hz.

①當(dāng)打點(diǎn)計時器打點(diǎn)B時刻木塊的速度為
0.30
0.30
m/s(保留兩位有效數(shù)字).
②由紙帶可以計算出木板滑動的加速度a的大小是
1.0
1.0
m/s2(保留兩位有效數(shù)字).
③為了測定木塊與長木板間的動摩擦因數(shù),利用上述器材還需要測量的物理量有(指出物理量的名稱并用符號表示出來)
斜面的高h(yuǎn)的斜面的長L
斜面的高h(yuǎn)的斜面的長L

④用③中測量的物理量及加速度a、重力加速度g,計算動摩擦因數(shù)的計算式是:
gh-aL
g
L2-h2
gh-aL
g
L2-h2
分析:(1)由圖示米尺確定米尺的分度值,讀出刻度尺示數(shù);由圖示求出計數(shù)點(diǎn)間的距離,然后根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度,可以求出打紙帶上B點(diǎn)時小車的瞬時速度大。
(2)根據(jù)△x=at2求出加速度;
(3)測動摩擦因數(shù)需要知道斜面的傾角的正弦與余弦值,需要測出斜面的高度與長度;
(4)對木塊進(jìn)行受力分析,由牛頓第二定律列方程,然后可以求出動摩擦因數(shù).
解答:解:(1)由圖示米尺可知,米尺分度值是1mm,A點(diǎn)所對應(yīng)刻度尺的示數(shù)是2.00cm,B點(diǎn)所對應(yīng)刻度尺的示數(shù)是4.50cm,C點(diǎn)所對應(yīng)刻度尺的示數(shù)是8.00cm,
D點(diǎn)所對應(yīng)刻度尺的示數(shù)是12.50cm,
由于每相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)沒有畫出,所以相鄰的計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔T=0.1s,
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度,可以求出打紙帶上D點(diǎn)時小車的瞬時速度大小.
vB=
xAC
tAC
=0.30m/s
(2)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:a=
xBC-xAB
T2
=1.0m/s2
(3)為了測定木塊與長木板間的動摩擦因數(shù),還需要測出:斜面的高h(yuǎn)的斜面的長L.
(4)設(shè)斜面的傾角是θ,由題意知:sinθ=
h
L
,cosθ=
L2-h2
L

對木塊,由牛頓第二定律得:mgsinθ-μmgcosθ=ma,解得:μ=
gh-aL
g
L2-h2

故答案為:①0.30②1.0③斜面的高h(yuǎn)的斜面的長L④
gh-aL
g
L2-h2
點(diǎn)評:對米尺讀數(shù)時要先確定米尺的分度值,讀數(shù)時要注意估讀,注意結(jié)果要保留到分度值的下一位.
熟練掌握勻變速運(yùn)動的推論:△x=at2是正確求解加速度的關(guān)鍵;對木塊正確受力分析,應(yīng)用牛頓第二定律即可求出動摩擦因數(shù).
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2008?江蘇模擬)用鐵架臺將長木板傾斜支在水平桌面上,在長木板上安放兩個光電門A、B,在一木塊上粘一寬度為△x的遮光條.讓木塊從長木板的頂端滑下,依次經(jīng)過A、B兩光電門,光電門記錄的時間分別為△t1和△t2.實(shí)驗(yàn)器材還有電源、導(dǎo)線、開關(guān)和米尺(圖中未畫出).
(1)為了計算木塊運(yùn)動的加速度,還需測量的物理量是
兩光電門間的距離d
兩光電門間的距離d
(用字母表示);用題給的條件和你再測量的物理量表示出加速度a=
x2
2d
(
1
t
2
2
-
1
t
2
1
)
x2
2d
(
1
t
2
2
-
1
t
2
1
)
;
(2)為了測定木塊與長木板間的動摩擦因數(shù),還需測量的物理量(并用字母表示)
長木板的總長度L,長木板的頂端距桌面的豎直高度h
長木板的總長度L,長木板的頂端距桌面的豎直高度h
;用加速度a,重力加速度g,和你再測量的物理量表示出動摩擦因數(shù)μ=
gh-aL
g
L2-h2
gh-aL
g
L2-h2

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科目:高中物理 來源: 題型:

某同學(xué)用鐵架臺將長木板傾斜支在水平桌面上,組成如圖所示裝置,測量物塊沿斜面下滑的加速度.所提供的儀器有:長木板、物塊、打點(diǎn)計時器(含紙帶)、學(xué)生電源、米尺、鐵架臺及導(dǎo)線、開關(guān)等.打點(diǎn)計時器打出的一條紙帶如圖所示,紙帶上標(biāo)注了幾個計數(shù)點(diǎn),相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)沒有標(biāo)出,其中s1=7.06cm、s2=7.68cm、s3=8.30cm、s4=8.92cm,則(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(1)b點(diǎn)處瞬時速度的大小是
0.74
0.74
m/s;
(2)紙帶加速度的大小是
0.62
0.62
m/s2
(3)為了測定物塊與長木板之間的動摩檫因數(shù),該同學(xué)還測量了斜面的傾角為37°,則動摩檫因數(shù)?=
0.67
0.67
.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

用鐵架臺將長木板傾斜支在水平桌面上,組成如圖(1)所示裝置(示意圖),測量木塊沿斜面下滑的加速度.所提供的儀器有長木板、木塊、打點(diǎn)計時器(含紙帶)、學(xué)生電源、米尺、鐵架臺及導(dǎo)線、開關(guān)等.
圖(2)是打點(diǎn)計時器打出的一條紙帶,紙帶上標(biāo)注了O點(diǎn)和幾個計數(shù)點(diǎn):A、B、C、D等,相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)沒有標(biāo)出,紙帶旁還給出了最小刻度1mm的刻度尺,刻度尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對齊.已知打點(diǎn)計時器所用交流電源的頻率是50HZ.
(1)計數(shù)點(diǎn)C到O點(diǎn)的距離是
0.3000
0.3000
m.
(2)由紙帶可以計算出木塊滑動的加速度a的大小是
2.40
2.40
m/s2(保留三位有效數(shù)字).
(3)為了測定木塊與長木板間的動摩擦因數(shù),利用上述器材還需要測量的物理量有(指出物理量的名稱并用符號表示出來)
長木板的長度L,長木板上端抬起的高度h
長木板的長度L,長木板上端抬起的高度h

(4)用(3)中測量出的物理量及加速度a、重力加速度g,計算動摩擦因數(shù)的計算式是
gh-aL
g
L2-h2
gh-aL
g
L2-h2

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科目:高中物理 來源: 題型:

某同學(xué)用鐵架臺將長木板傾斜支在水平桌面上,測量物塊沿斜面下滑的加速度.打點(diǎn)計時器打出的一條紙帶如圖所示,紙帶上標(biāo)注了幾個計數(shù)點(diǎn),相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)沒有標(biāo)出,其中s1=7.06cm、s2=7.68cm、s3=8.30cm、s4=8.92cm,那么b點(diǎn)的瞬時速度大小是
0.74
0.74
m/s;紙帶加速度的大小是
0.62
0.62
m/s2(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2007?淮安模擬)某同學(xué)用鐵架臺將長木板傾斜支在水平桌面上,組成如圖(1)所示裝置(示意圖),測量木塊沿斜面下滑的加速度.所提供的儀器有長木板、木塊、打點(diǎn)計時器(含紙帶)、學(xué)生電源、米尺、鐵架臺及導(dǎo)線、開關(guān)等.圖(2)是打點(diǎn)計時器打出的一條紙帶,紙帶上標(biāo)注了幾個計數(shù)點(diǎn),相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)沒有標(biāo)出,其中S1=7.06cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm,則
(1)A點(diǎn)處瞬時速度的大小是_
0.74
0.74
m/s;
(2)紙帶加速度的大小是
0.64
0.64
m/s2(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字);
(3)為了測定木塊與長木板間的動摩擦因數(shù),該同學(xué)還測量了斜面的高h(yuǎn)和斜面的長L,設(shè)加速度a、重力加速度g,則動摩擦因數(shù)的計算式是
μ=
gh-aL
g
L2-h2
μ=
gh-aL
g
L2-h2
(用字母h、L、a和g表示).

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