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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動時所受合力做功與動能變化的關系。

(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動時所受合力做功與動能變化的關系。

撤掉光電門2,保持實驗(1)中h不變,在軌道右端安裝一光滑的定滑輪,用細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的信息,求解第四次實驗中獲得的速度= ________;(保留三位有效數(shù)字)

②要驗證受合力做功與動能變化的關系,還需要測出的物理量是(      )

A.力學傳感器的質量

B . 滑塊與遮光條的質量

C.重物的質量

D. 滑塊每次從靜止開始滑到光電門所用的時間

③一位同學每次實驗得到力傳感器的數(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量M=________;(重力加速度g=9.8m/s2

 

【答案】

(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,要驗證這個關系,還需要測出的量是滑塊與遮光條的質量,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,可以得到滑塊的質量m=2Kg

考點: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系的實驗。

 

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

某物理興趣小組用實驗探究光的色散規(guī)律,他們將半圓形玻璃磚放在豎直面內,在其左方豎直放置一個很大的光屏P,讓一復色光束SA射向玻璃磚的圓心O后,有兩束單色光a和b射向光屏P,如圖所示.他們根據(jù)實驗現(xiàn)象提出了以下四個猜想,你認為正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

某物理興趣小組用實驗探究光的色散規(guī)律,他們將半圓形玻璃磚放在豎直面內,在其左方豎直放置一個很大的光屏P,讓一復色光束SA射向玻璃磚的圓心O后,有兩束單色光a和b射向光屏P,如圖所示.他們根據(jù)實驗現(xiàn)象提出了以下四個猜想,你認為正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)通過聚焦使亮斑達到最遠最小之后,把一電壓輸入給示波器,如圖1所示,把掃描范圍旋鈕旋到“外X”擋,把“DC、AC”開關置于“DC”一邊,調節(jié)Y增益旋鈕到某一位置.當滑片P向左滑動時,可以看到亮斑向上的偏移
 
(填“變大”或“變小”);若要使亮斑向下偏移,需使
 

(2)學過單擺的周期公式以后,物理興趣小組的同學們對鐘擺產生了興趣,老師建議他們先研究用厚度和質量分布均勻的方木塊(如一把米尺)做成的擺(這種擺被稱為復擺),如圖2所示.讓其在豎直平面內做小角度擺動,C點為重心,板長為L,周期用T表示.
甲同學猜想:復擺的周期應該與板的質量有關.
乙同學猜想:復擺的擺長應該是懸點到重心的距離L/2.
丙同學猜想:復擺的擺長應該大于L/2.理由是:若OC段看成細線,線栓在C處,C點以下部分的重心離O點的距離顯然大于L/2.
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為了研究以上猜想是否正確,同學們進行了下面的實驗探索:
①把兩個相同的木板完全重疊在一起,用透明膠(質量不計)粘好,測量其擺動周期,發(fā)現(xiàn)與單個木板擺動時的周期相同,重做多次仍有這樣的特點.則證明了甲同學的猜想是
 
的(選填“正確”或“錯誤”).
②用T0表示板長為L的復擺看成擺長為L/2單擺的周期計算值(T0=2π
L/2
g
),用T表示板長為L復擺的實際周期測量值.計算與測量的數(shù)據(jù)如下表:
板長L/cm 25 50 80 100 120 150
周期計算值T0/s 0.70 1.00 1.27 1.41 1.55 1.73
周期測量值T/s 0.81 1.16 1.47 1.64 1.80 2.01
由上表可知,復擺的等效擺長
 
L/2(選填“大于”、“小于”或“等于”).
③為了進一步定量研究,同學們用描點作圖法對數(shù)據(jù)進行處理,所選坐標如圖3.請在坐標紙上作出T-T0圖,并根據(jù)圖象中反映出的規(guī)律求出
L
L/2
=
 
(結果保留三位有效數(shù)字,其中L等是板長為L時的等效擺長T=2π
L
g
).

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科目:高中物理 來源: 題型:

物理興趣小組的同學在一次活動中做了以下實驗:
(1)用伏特表和安培表測量干電池的電動勢和內阻.實驗中通過改變滑線變阻器電阻的大小,測量并記錄多組路端電壓和相應的電流值如下表所示(實驗過程中讀數(shù)和記錄環(huán)節(jié)都沒有出錯),實驗結果與預想的不一致,由表中數(shù)據(jù)可判斷他們所連接的電路可能是圖15中的
 
(將選項代號的字母填在橫線上).
U/V 0.60 0.70 0.80 0.90 1.0 1.1
I/A 0.18 0.21 0.25 0.28 0.30 0.33
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(2)用如圖中的電阻箱、電流表、開關和若干條導線測量一個表盤刻度和數(shù)字都模糊不清的多用表內的電池的電動勢.
①用筆事線代替導線將圖16中的器材連接成符合實驗要求的電路.
②實驗步驟如下表所示,請在空格中補充完整實驗步驟中的相關內容.
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第一步:連接好電路,
 
,閉合開關S.
第二步:調節(jié)電阻箱的阻值并讀出其值(如R1、R2)和相應的電流表讀數(shù)(如I1、I2).
第三步:求得電池的電動勢為:E=
 
(用R1、R2、I1、I2表示).

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