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(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(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(nèi)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(guān)系，還需要測出的物理量是（     ）
A．力學傳感器的質(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(zhì)量M=________；（重力加速度g=9.8m/s2）
（1）（2）2.50m/s ，B;  2Kg

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
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

如圖所示，是某同學由打點計時器得到的表示小車運動過程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計數(shù)點間還有四個點沒有畫出，，其中x1＝7.05cm、x2＝7.68cm、x3＝8.33cm、x4＝8.95cm、x5＝9.61cm、x6＝10.27cm。

（1）下表列出了打點計時器打下B、D、F時小車的瞬時速度，請在表中填入打點計時器打下C、E兩點時小車的瞬時速度（保留三位有效數(shù)字）。
位置
B
C
D
E
F
速度（m·s－1）
0.737
 
0.864
 
0.994
（2）以A點為計時起點，在坐標圖中畫出小車的速度—時間關(guān)系圖線。

（3）根據(jù)你畫出的小車的速度—時間的關(guān)系圖線計算出的小車的加速度
a＝________m/s2。（保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

某同學在家里做實驗探究共點力的合成。他從學校的實驗室里借來兩個彈簧秤，按如下步驟進行實驗。
A．在墻上貼一張白紙用來記錄彈簧秤彈力的大小和方向
B．在一個彈簧秤的下端懸掛一裝滿水的水杯，記下靜止時彈簧秤的讀數(shù)
C．將一根大約30 cm長的細線從杯帶中穿過，再將細線兩端分別拴在兩個彈簧秤的掛鉤上。在靠近白紙?zhí)幱檬謱ΨQ地拉開細線，使兩個彈簧秤的示數(shù)相等，在白紙上記下細線的方向，彈簧秤的示數(shù)如圖甲所示
D．如圖乙所示，在白紙上根據(jù)力的平行四邊形定則可求出這兩個力的合力
（1）在步驟C中，彈簧秤的讀數(shù)為________N
（2）在步驟D中，如圖乙所示， F和F1都表示合力，其中一個表示合力的理論值，一個表示合力的實驗測量值，該圖中表示合力的理論值是      （填F或）
（3）在實驗中，若將細線換成橡皮筋，實驗結(jié)果是否會發(fā)生變化？答：   （填“變”或“不變”）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

在做“練習使用打點計時器”的實驗時，圖中是某次實驗的紙帶，舍去前面比較密的點，從0點開始，每5個連續(xù)點取1個計數(shù)點，標以1、2、3…，若電源的頻率為50赫茲，那么相鄰兩個計數(shù)點之間的時間間隔為________s，各計數(shù)點與0計數(shù)點之間的距離依次為＝3.0 cm、＝7.5 cm、＝13.5 cm，則物體通過1計數(shù)點的速度＝________m/s，通過2計數(shù)點的速度＝________m/s，運動的加速度為________m/s2。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

圖甲是某實驗小組利用氣墊導軌探究滑塊加速度與力的關(guān)系的實驗裝置。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，它沿滑塊運動方向的寬度為d。用不同鉤碼通過細線拉同一滑塊，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；實驗時將小車從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計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）實驗中可近似認為細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：不詳 題型：實驗題

（11分）某同學設(shè)計了一個探究加速度與物體所受合力F及物體質(zhì)量m的關(guān)系實驗。如圖（a）所示為實驗裝置簡圖。A為小車，B為打點計時器，C為裝有沙的沙桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實驗中認為細繩對小車拉力F等于沙和沙桶總重量，小車運動加速度可用紙帶上的點求得。  

（1）（3分）圖（b）為某次實驗得到的紙帶（交流電的頻率為50Hz），試由圖中數(shù)據(jù)求出小車運動的加速度=_______／s2。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）  
（2）保持沙和沙桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車運動的加速度與質(zhì)量及對應(yīng)的1／數(shù)據(jù)如下表
次數(shù)
1
2
3
4
5
6
7
8
小車加速度a（／s2）
1.90
1.72
1.49
1.25
1.00
0.75
0.50
0.30
小車質(zhì)量（kg）
0.25
0.29
0.33
0.40
0.50
0.71
1.00
1.67
1/ （kg-1）
4.00
3.50
3.00
2.50
2.00
1.40
1.00
0.60
①（3分）根據(jù)上表數(shù)據(jù)，為直觀反映F不變時a與m的關(guān)系，請在方格坐標紙中作出圖線。
②（3分）從圖線中得到F不變時小車加速度與之間定量關(guān)系式為__________。
（3）（2分）保持小車質(zhì)量不變，改變沙和沙桶的重量，該同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度與合力F圖線如圖（d）所示，該圖線不通過原點，明顯超出偶然誤差范圍，其主要原因是__________.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

電火花計時器工作電源是220V的_  __電源（填“直流”或“交流”）�，F(xiàn)在使用打點計時器測定物體的速度，當電源頻率低于50Hz時，若仍按照50Hz計算，則測出的速度值將比真實值偏     （選填“大”或者“小”）。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

在一次課外活動中，某同學用圖甲所示裝置測量放在水平光滑桌面上鐵塊A與金屬板B間的動摩擦因數(shù)。已知鐵塊A的質(zhì)量mA=1kg，金屬板B的質(zhì)量mB=0.5kg。用水平力F向左拉金屬板B，使其向左運動，彈簧秤的示數(shù)如圖甲所示，則A、B間的摩擦力Fμ=  __  N，A、B間的動摩擦因數(shù)μ=        。（g取10m/s2）。該同學還將紙帶連接在金屬板B的后面，通過打點計時器連續(xù)打下一系列的點，測量結(jié)果如圖乙所示，圖中各計數(shù)點間的時間間隔為0.1s，可求得拉金屬板的水平力F=      N  。

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同步練習冊答案