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1 简答题 · 10 分

为测定木块与桌面之间的动摩擦因数,小亮设计了如图所示的装置进行实验,实验中,当木块A位于水平桌面上的O点时,重物B刚好接触地面,将A拉到P点,待B稳定后静止释放,A最终滑到Q点,分别测量OP、OQ的长度h和s,改变h,重复上述实验,分别记录几组实验数据。

(1)实验开始时,发现A释放后会撞到滑轮,请提出两个解决方法。

(2)请根据下表的实验数据作出s-h关系的图像。

(3)实验测得A、B的质量分别为m=0.40 kg、M=0.50 kg,根据s-h图像可计算出A木块与桌面间的动摩擦因数μ=________,(结果保留一位有效数字)

(4)实验中,滑轮轴的摩擦会导致μ的测量结果________(选填“偏大”或“偏小”)。

1 简答题 · 6 分

甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验,装置如图所示。

①两位同学用砝码盘(连同砝码)的重力作为小车受到的合力,需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响,将长木板的一端适当垫高,在不挂砝码盘的情况下,轻推小车,能使小车做_______________运动。另外,还应满足砝码盘(连同砝码)的质量m              小车的质量M。(填“远小于”、“远大于”或“近似等于”)

接下来,甲同学在保持小车质量不变的条件下,研究加速度与合力的关系;乙同学在保持合力不变的条件下,研究小车的加速度与质量的关系。

②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量,就能得出小车的加速度a。图2是某次实验所打出的一条纸带,在纸带上标出了5个计数点,在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出,图中数据的单位是cm。

实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流。根据以上数据,可以算出小车的加速度a=            m/s2。(结果保留三位有效数字)

③乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M,得到小车的加速度a与质量M的数据,画出a 图线后,发现:当较大时,图线发生弯曲。该同学对实验方案进行了修正,于是避免了图线发生弯曲,那么,该同学的修正方案是

A.画a与的关系图线

B.画a与的关系图线

C.画 a与的关系图线

D.画a与的关系图线

1 填空题 · 6 分

如图所示,一端带有滑轮的粗糙长木板,1、2是固定在木板上的两个光电门,中心间的距离为L。质量为M的滑块A上固定一宽度为d的遮光条,在质量为m的重物B牵引下从木板的顶端由静止滑下,光电门1、2记录遮光时间分别为Δt1和Δt2

(1)用此装置验证牛顿第二定律,且认为A受到外力的合力等于B的重力,除平衡摩擦力外,还必须满足       ;实验测得的加速度为        (用上述字母表示);

(2)若考虑到d不是远小于L,则加速度测量值比真实值      (填“大”或“小”);

(3)如果已经平衡了摩擦力,      (填“能”或“不能”)用此装置验证A、B组成 的系统机械能守恒,理由是                      。

1 填空题 · 7 分

图(a)为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图。实验步骤如下: ①用天平测量物块和遮光片的总质量M.重物的质量m:用游标卡尺测量遮光片的宽度d;用米尺测最两光电门之间的距离s;

②调整轻滑轮,使细线水平:

③让物块从光电门A的左侧由静止释放,用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间△tA和△tB,求出加速度a;

④多次重复步骤③,求a的平均  a ;

⑤根据上述实验数据求出动擦因数μ。

回答下列为题:

(1)测量d时,某次游标卡尺(主尺的最小分度为1mm)的示如图(b)所示。其读数为    cm

(2)物块的加速度a可用d、s、AtA,和△tB,表示为a

(3)动摩擦因数μ可用M、m、和重力加速度g表示为μ=

(4)如果细线没有调整到水平.由此引起的误差属于     (填“偶然误差”或”系统误差” )

1 简答题 · 13 分

(1)物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图甲所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与穿过电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz。开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列点。

①  图乙给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算的加速度a=_______m/s2(保留两位有效数字)。

②  为了测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的是_______。

A. 木板的长度L

B. 木板的质量m1

C. 滑块的质量m2

D. 托盘和砝码的总质量m3

E. 滑块运动的时间t

③  滑块与木板间的动摩擦因数μ=_______(用被测物理量的字母表示,重力加速度为g)

(2) 某兴趣小组用下面的方法测量小球的带电量:图中小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料小球,用绝缘丝线悬挂于O点,O点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度的量角器,M、N是两块竖直放置的较大金属板,加上电压后其两板间电场可视为匀强电场。另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电源、开关、滑动变阻器及导线若干。实验步骤如下:

①用天平测出小球的质量m,并用刻度尺测出M、N板之间的距离d,使小球带上一定的电量;

②连接电路:在虚线框内画出实验所需的完整的电路图;

③闭合开关,调节滑动变阻器滑片的位置,读出多组相应的电压表的示数U和丝线偏离竖直方向的角度

④以电压U为纵坐标,以_______为横坐标作出过原点的直线,求出直线的斜率为k ;

⑤计算小球的带电量,q =_______。

1 简答题 · 10 分

图1为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图。砂和砂桶的总质量为,小车和砝码的总质量为。实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。

(1)试验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一

滑轮的高度,使细线与长木板平行。接下来还需要进行的一项操作是

(A)将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节                m的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。

(B)将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤

去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小

车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。

(C)将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动。

(2)实验中要进行质量m和M的选取,以下最合理的一组是

(A)M=20g, m=10g、15g、20g、25g、30g、40g

(B)M=200g, m=20g、40g、60g、80g、100g、120g

(C)M=400g, m=10g、15g、20g、25g、30g、40g

(D)M=400g, m=20g、40g、60g、80g、100g、120g

(3)图2 是试验中得到的一条纸带, A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为。已知打点计时器的工作效率为50 Hz,则小车的加速度a=            m/s2(结果保留2位有效数字)。

1 简答题 · 11 分

图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图,图中打点计时器的电源为50 Hz的交流电源,打点的时间间隔用t表示,在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来探究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”。

(1)完成下列实验步骤中的填空:

①平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列__________的点。

②按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码。

③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点列的纸带,在纸袋上标出小车中砝码的质量m。

④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③。

⑤在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点,测量相邻计数点的间距s1,s2,…,求出与不同m相对应的加速度a。

⑥以砝码的质量m为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上作出-m关系图线,若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则与m应成__________关系(填“线性”或“非线性”)。

(2)完成下列填空:

(ⅰ)本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是________________。

(ⅱ)设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2和s3,a可用s1、s3t表示为a=__________,图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况,由图可读出s1=__________mm,s3=__________mm,由此求得加速度的大小a=__________m/s2

图2

(ⅲ)图3为所得实验图线的示意图,设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为__________,小车的质量为__________。

1 简答题 · 6 分

22. 某同学用图(a)所示的实验装置验证牛顿第二定律:

(1)通过实验得到如图(b)所示的a—F图象,造成这一结果的原因是:在平衡摩擦力时木板与水平桌面的倾角(          )(填“偏大”或“偏小”)。

(2)该同学在平衡摩擦力后进行实验,为了便于探究、减小误差,应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足(               ) 的条件

(3)该同学得到如图(c)所示的纸带。已知打点计时器电源频率为50Hz. A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个计数点,两计数点之间还有四个点未画出。由此可算出小车的加速度a = (       )m/s2(保留两位有效数字)。

1 填空题 · 11 分

23.气垫导轨的原理是利用从导轨表面小孔喷出的压缩空气,在滑块与导轨之间形成很薄的空气膜,使滑块与导轨不直接接触。因此在实验中滑块的运动可以近似看成无摩擦运动。如图是简化的气垫导轨的示意图。

某同学在验证牛顿第二定律实验中,在气垫导轨末端固定一个光电门,滑块上有一遮光板,宽板为△L(△L很小),光电门可记录遮光板经过光电门时的遮光时间△t,实验操作和处理如下:

(1)把导轨的一端用一块木块垫起,使滑块从导轨的顶端由静止滑下,遮光板经过光电门的时间△t1,滑块经过光电门时的速度v1= _______ 。

(2)保持滑块的质量一定,在导轨的一端分别垫二块、三块……相同的木块,滑块每次从同一位置滑下,并测出经过光电门的速度v0当分别垫一块和三块木块时,滑块所受合外力之比为______。

(3)只要验证v2与合外力F成_______比(填“正”或“反”)的关系,即可验证当质量不变时a与F成正比。

(4)导轨一端垫四块木块时,滑块质量为m,滑块所受合外力为F0要保证F不变,导轨一端垫两块木块时,滑块质量为_______。

1 填空题 · 5 分

22.某同学在实验室用如图甲所示的装置来研究牛顿第二定律和有关做功的问题。

(1)在此实验中,此同学先接通计时器的电源(频率为50Hz),再放开纸带,如图乙是在m=100g,M=1kg情况下打出的一条纸带,O为起点,A、B、C为三个相邻的计数点,相邻的计数点之间有四个点没有标出,有关数据如图所示,其中sA=42.05cm,sB=51.55cm,sC=62.00cm,则小车的加速度为a=___________m/s2,打B点时小车的速度vB=_______m/s(保留2位有效数字)

(2)一组同学在做探究加速度与质量的关系实验时,保持沙和沙桶的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图像法处理数据。为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系,应该作a与_______的关系图像。

(3)在此实验中,要验证沙和沙桶以及小车的系统机械能守恒,实验数据应满足的关系是_________________________。(用上题的符号表示,不要求计算结果)。

下一知识点 : 探究弹力和弹簧伸长的关系
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