- 实验
- 共1057题
12.现在需要测量物块与长木板之间的动摩擦因数,备有如下器材:两个相同的物块A、B,两个带有固定装置的光滑小滑轮,卡子若干,一把镊子,一个黑板擦,几条长轻质细线,两个小盘.小丁和晓平两个同学配合进行如下实验:
首先把木板固定在水平桌面上,把两小滑轮固定在木板的左端,把两个物块A和B(平行木板左边缘、AB距离较近)放到木板的右端,用细线把物块和小盘通过小滑轮连接,通过调整小滑轮的高度使木板上方的细线水平,在物块A和B右端固定好长细线;
晓平同学用黑板擦按住两个物块A、B,小丁同学在两个小盘里放上不同个数的砝码,然后晓平同学抬起黑板擦,两个物块同时运动起来,当运动较快的物块接近木板左端时按下黑板擦,两个物块同时停下来.
(1)为完成此实验,还需要如下器材中的_______;
A、秒表 B、刻度尺 C、弹簧测力计 D、天平
(2)晓平和小丁同学共同测量出A和B在木板上的位移,分别记作xA和xB,物块的质量为m,物块A和对应小盘里钩码、小盘总质量的和为2m,物块B和对应小盘里钩码、小盘的总质量的和为3m,根据这些量能否求出物块和木板之间的滑动摩擦因数μ______(填“能”或“否”),若不能,写出还须测量的物理量,若能,请你写出动摩擦因数表达式_________;
(3)若细线与木板上表面平行,而木板左端比右端略低,则测量的动摩擦因数比真实值_____(选填“偏大”“偏小”“不变”).
正确答案
(1) BD
(2)能 ;μ=
(3)偏小
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知识点
14.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,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小点。
(1)上图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个连续的点未标出,计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算的加速度a= _____________ (保留三位有效数字)。
(2)回答下列两个问题:
①为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有_________ 。(填入所选物理量前的字母)
A.木块的长度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
②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是___________.
(3)滑块与木板间的动摩擦因数μ=________(用所测物理量的字母表示,重力加速度为g)与真实值相比,测量的动摩擦因数________(填“偏大”或“偏小”).写出支持你的看法的一个论据:__________________________________
.
正确答案
(1)0.495~0497m/s2
(2)
① CD
② 托盘天平(带砝码)
(3);偏大;因为纸带和打点计时器之间有摩擦
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知识点
9.如图所示是一种可以用来测量动摩擦因数的实验装置。长木板用铁架台支撑起来形成一个斜面。打点计时器固定在斜面上,滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下。在实验中得到一条纸带,如图是实验中得到的纸带的一部分,分别测量B、C、D、E、F、G 到A 点的距离s,以打下A 点的时刻为时间t 的计时起点,根据s、t对应数据,作出s-t2图线如图所示。
(1)从图线可知,小车加速度a=________cm/s2。
(2)为测量滑块与长木板之间的动摩擦因数,还应该测量出下列物理量中的( )A.斜面长度L B.斜面高度hC.滑块的质量m D.滑块运动的时间t滑块与木板间的动摩擦因数μ=_________(用所测物理量表示,重力加速度为g)。
正确答案
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知识点
22.(1)常用螺旋测微器的精度是,图中的螺旋测微器读数为
,请你 在刻度线旁边的方框内标出相应的数以符合给出的数值。
(2)利用如右下图所示的装置可以探索滑动摩擦力与正压力
之间的关系,请回答下列问题:
①适当添加钩码,使其能够带动小车向右运动,多次在木块上添加砝码以改变压力。尽可能多测几组数据。
②实验中应该测量和记录的数据是( )。
③如果用图像法处理实验数据,以摩擦力为横轴,正压力
为纵轴,如实验步骤正确,得到的应是一条( )(选填“直线”或“曲线”),这条线的斜率表示的物理意义是( )。
④正确的实验结论是( ) 。
正确答案
(1)如图
(2)②测量木块、砝码的总重力,该值即为正压力,同时记录弹簧秤的示数,该值即为滑动摩擦力
③直线所得图线的斜率,表示动摩擦因数的倒数
④滑动摩擦力与正压力
成正比
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知识点
22.某同学用图示实验装置来测量物块与木板间的动摩擦因数μ,一带有窄片的物块被一弹簧弹射装置弹射出去,沿水平木板滑行,途中安装一光电门,标记为O点。设重力加速度为g。
(1)测得窄片的宽度为L,记下窄片通过光电门的时间△t,还需要测量的物理量有__________________。(标明相关物理量的符号)
(2)物块和木板间的动摩擦因数μ=__________________________。
正确答案
物体停止位置距O点距离S
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知识点
19.
(1)某同学用图示实验装置来测量物块与木板间的动摩擦因数μ,一带有窄片的物块被一弹簧弹
射装置弹射出去,沿水平木板滑行,途中安装一光电门,标记为O点。设重力加速度为g。
①测得窄片的宽度为L,记下窄片通过光电门的时间△t,还需要测量的一个物理量是( )。(标明相关物理量的符号)
②物块和木板间的动摩擦因数μ=( )。
(2)某些固体材料受到外力后除了产生形变,其电阻率也要发生变化,这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”。现用如图所示的电路研究某长薄板电阻Rx的压阻效应,已知Rx的阻值变化范围为几欧到几十欧,实验室中有下列器材:
①为了比较准确地测量电阻Rx的阻值,请完成虚线框内电路图的设计。
②在电阻Rx上加一个竖直向下的力F(设竖直向下为正方向),
闭合开关S,记下电表读数,A1的读数为I1,A2的读数为I2,
得Rx=( )(用字母表示)。
③改变力的大小,得到不同的Rx值,然后让力反向从下向上挤压电阻,并改变力的大小,得到不同的Rx值。最后绘成的图像如图所示,当F竖直向下时,可得Rx与所受压力F的数值关系是Rx=( )。
④定值电阻R0的阻值应该选用____ __ _ 。
A.5 Ω B.10 Ω C.15 Ω D.20 Ω
正确答案
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知识点
22.在一次课外活动中,某同学用图甲所示装置测量放在水平光滑桌面上铁块A与金属板B间的动摩擦因数。已知铁块A的质量mA=0.5 kg,金属板B的质量mB=1 kg。用水平力F向左拉金属板B,使其一直向左运动,稳定后弹簧秤示数的放大情况如图甲所示,则A、B间的摩擦力Ff=( )N,A、B间的动摩擦因数μ=( )。(g取10 )。
该同学还将纸带连接在金属板B的后面,通过打点计时器连续打下一系列的点,测量结果如图乙所示,图中各计数点间的时间间隔为0.1 s,可求得拉金属板的水平力F=( )N
正确答案
2.50 ; 0.50; 4.50
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知识点
23.为了测量两张纸之间的动摩擦因数,某同学设计了一个实验:如图所示,在木块A和板B上都贴上待测的纸,B木板水平固定,砂桶通过细线与木块A相连,调节砂桶中砂的多少,使木块A匀速向左运动.测出砂桶和砂的总质量m,以及贴纸木块A的质量M,则两纸间的动摩擦因数.
(1)该同学为什么要把纸贴在木块A和木板B上,而不直接测量两张纸间的滑动摩擦力?( ).
(2)在实际操作中,发现要保证木块A做匀速运动较困难,请你对这个实验作一改进来克服这一困难.
①你设计的改进方案是( );
②根据你的方案,结果动摩擦因数的表达式是( );
③根据你的方案要添加的器材有( ).
正确答案
(1)通过增大压力来增大摩擦力,便于测量
(2)① 使木块A做匀加速运动,测出其加速度a
②
③打点计时器、低压电源
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知识点
19. (1)①在一次探究活动中,甲同学用如图(a)所示的装置测量铁块A与放在水平桌面上的金属板B之间的动摩擦因数,已知铁块A的质量mA=l. 5kg,金属板B的质量mB=3.0 kg,用水平恒力F向左拉金属板B,使其向左运动,观察到A保持静止状态。弹簧秤示数的放大情况如图所示,则A、B间的动摩擦因数μ=( )。(保留l位有效数字)(g=10 m/s2)
②乙同学设计性地将纸带连接在金属板曰的后面,用于完成练习使用打点计时器的实验,通过打点计时器连续打下一些计时点,取时间间隔为0.10 s的几个计数点,将测得的各相邻计数点间距离在图中标出,如图(b)所示。乙同学依数据分析得出金属板的运动可认为是匀变速直线运动,则在打C点时金属板拉动的瞬时速度v=( )m/s。(保留两位有效数字)
③打点计时器在纸带上打出的点迹.直接记录了( )
A.物体运动的时间 B.物体在不同时刻的位置
C.物体在不同时间内的位移 D.物体在不同时刻的速度
(2)①为了测量电源的电动势和内阻,我们通常采用如图甲所示电路,请你根据甲电 路图用笔画线代替导线将乙实物图连接完整。
因本实验原理不够完善而产生系统误差的原因是( ) .
②为了消除这一系统误差,某同学选用两架量程适当的电流表.
A1(内阻未知)、A2(内阻等于RA)以及定值电阻R0,设计了
如图丙所示的测量电路,该同学根据上述设计的实验电路,
多次改变滑动变阻器尺的阻值,分别读出两电流表A1、A2的
相应示数I1、I2,以I1为纵坐标,I2为横坐标,画出I1与I2
的关系图象,若由图象得到斜率为K,直线在纵轴上的截距为a,
则被测电源的电动势E=( );内阻r=( )。
正确答案
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知识点
22.(1)在做“用电流表和电压表测一节干电池的电动势和内电阻”实验时:
①某同学连接的实物图如右图所示。但当开关闭合时发现电压表有示数而电流表没有示数,实验前仪器都检查过是好的,也就是说只可能是某根连接导线断了。那么,请你分析一下,可能发生断路故障的导线是__________________(写出所有可能断的导线的编号)。
②某同学在实验时对该电路作了改进,其方法是:加接了一个定值电阻R0,如图所示。他加接此电阻的作用是( )。
(2)与打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如左图所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体通过时的挡光时间。
为了测定两张纸之间的动摩擦因数,某同学利用光电计时器设计了一个实验:如右图所示,在小铁块A和木板B上贴上待测的纸,木板B水平固定,铅锤通过细线和小铁块相连。l和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出。释放铅锤,让小铁块在木板上加速运动,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为和
。用游标卡尺测量小铁块的宽度d如下图所示。
①读出小铁块的宽度d=( )cm。
②铁块通过光电门l的速度v1=( )m/s,铁块通过光电门2的速度v2=( )m/s。(计算结果保留3位有效数字)
③已知当地的重力加速度为g,为完成测量,除了测量v1、v2和两个光电门之间的距离L外,还需测量的物理量有(用文字说明并用字母表示)( )。
④用③中各量求解动摩擦因数的表达式: ( )(用字母表示)。
正确答案
.(1)①2、5、6 ②防止变阻器电阻过小时,电池被短路或电流表被烧坏(或限制电流,防止电源短路)
(2)①2.015 ②1.01,4.03 ③铁块的质量m、铅锤的质量M
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知识点
28.如图甲所示,力传感器A与计算机系统相连,可获得力随时间变化的图象。将力传感器固定在水平桌面上,测力端通过轻绳与滑块相连,调节传感器高度使轻绳水平,质量为m=1.5kg的滑块放在较长的小车上,小车质量为M=2.0kg。一根轻绳跨过光滑的轻质滑轮,一端连接小车,另一端系一空沙桶,调节滑轮使桌面上的轻绳水平,整个装置处于静止状态,现开启力传感器,同时缓慢向空沙桶里倒入沙子,当小车刚好开始运动时,立即停止倒沙子.计算机系统显示的力传感器采集的F-t图象如图乙所示,重力加速度g取10m/s2,则:
(1)滑块与小车间的动摩擦因数μ=_______;若忽略小车与水平桌面间的摩擦,小车稳定运动的加速度a=_______m/s2;
(2)若实验中传感器测力端与滑块间的轻绳不水平,左端略低一些,将会使动摩擦因数μ的测量值______(填“偏大”或“偏小”)。
正确答案
(1)0.2;0.21 (2)偏大
解析
(1)由图线可知,小车刚要滑动时刚好克服了滑块对小车的最大静摩擦力而开始滑动,此时小车所受滑块的摩擦力的最大值为3.5N,滑动后小车对滑块的滑动摩擦力大小为3N,滑块的质量为1.5kg,所以μmg=T,代入数据可得μ=0.2,小车稳定运动时对小车由牛顿第二定律有:m砂g-μmg=Ma,代入数据解得a=0.21m/s2。
(2)若轻绳不水平,则轻绳拉力在水平方向上的分力与滑动摩擦力平衡,导致传感器读数略大于滑动摩擦力的数值,根据(1)的计算可知,动摩擦因数μ的测量值偏大一些。
考查方向
解题思路
由图线读出小车刚要滑动时力传感器的读数即为滑块与小车间滑动摩擦力的大小,注意最大静摩擦力略大于滑动摩擦力的大小。
易错点
力传感器的作用是直接读出作用在滑块上的绳子的拉力。
知识点
22.某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。如图所示,将一个小球和一个滑块用细绳连接,跨在斜面上端。开始时小球和滑块均静止,剪断细绳后,小球自由下落,滑块沿斜面下滑,可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音,保持小球和滑块释放的位置不变,调整挡板位置,重复以上操作,直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移。(空气阻力对本实验的影响可以忽略)
①滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为________。
②滑块与斜面间的动摩擦因数为__________________。
③以下能引起实验误差的是________。
a.滑块的质量
b.当地重力加速度的大小
c.长度测量时的读数误差
d.小球落地和滑块撞击挡板不同时
正确答案
①
②
③ c d
解析
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知识点
某实验小组的同学想利用刻度尺(无其他测量仪器)测出小滑块与桌面的动摩擦因数
,小华同学的设计如图。倾斜的木板通过一小段弧形轨道与桌面连接,从木板上某一位置释放小滑块,小滑块从木板上滑下后沿桌面滑行,最终垂直桌面边缘水平抛出。测出木板底部离桌面边缘的距离L,桌面离地高度H,小滑块的落地点到桌子边缘的水平距离x。改变倾斜的木板离桌子边缘的距离(不改变木板的倾斜程度),并保证每次从木板的同一位置释放小滑块。重复以上步骤进行多次测量并记录实验数据。
11.保证每次从木板的同一位置释放小滑块的目的是_______________________。
12.利用图象法处理数据。若以L为纵轴,则应以_________为横轴,拟合直线。(在中选择填写)
13.若图象横轴和纵轴上的截距分别为a和b,则求得________________。
正确答案
保证每次滑到斜面底端具有相同的速度
解析
保证每次滑到斜面底端具有相同的速度
考查方向
动能定理
解题思路
由动能定理可知,每次从木板的同一位置释放小滑块,每次克服阻力做的功才一样,这样,每次滑到斜面底端才具有相同的速度.
易错点
关键是对实验原理的理解.
正确答案
解析
测出木板底部离桌子边缘的距离L,桌子边缘离地的高度H,小滑块的落地点到桌子边缘的水平距离S,再设小滑块静止释放高度为h,
根据平抛运动处理规律,则有:,且
,那么
,依据动能定理,则有:
,即
若以L为纵轴,则应以x2为横轴的倾斜直线;
考查方向
动能定理
解题思路
根据小滑块先在桌面上做匀减速直线运动,再做平抛运动,依据平抛运动规律,由H与S来表示抛出的速度,再根据动能定理列式,即可确定横轴物理量.
易错点
关键根据动能定理推导出L的表达式,根据函数式确定横轴上的物理量.
正确答案
解析
若图象横轴和纵轴上的截距分别为a和b,则有:
解得
考查方向
探究影响摩擦力的大小的因素
解题思路
结合图象横轴和纵轴上的截距分别为a和b,即可求解动摩擦因数.
易错点
关键根据表达式结合横纵轴的截距确定动摩擦因数.
17.如图,足够长的斜面固定在水平地面上,物块B置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与装有细砂的砂桶A相连接,连接B的一段细绳与斜面平行,开始时B恰好不上滑。已知B的质量mB=1kg,砂桶A的质量不计,细砂总质量为0.8kg,θ=30°,g=10m/s2。设A不会碰到滑轮,B与斜面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当A中的细砂缓慢漏出直到漏尽的过程中,B所受摩擦力fB与细砂质量m的关系图象正确的是
正确答案
解析
以物体B为研究对象,B物体受重力、斜面对B的支持力、绳子施加的拉力、斜面与物体B之间还可能存在摩擦力、当B静止时,对A进行受力分析,A的重力等于绳子上的拉力。
(1)若B不受摩擦力作用
MBgsinθ=MAg 带入数据得 MA=0.5kg
(2)若B恰好要向上滑动
MBgsinθ+μMBgcosθ=MAg
带入数据得μMBgcosθ=0.3N
(3)若B恰好要向下滑动
MBgsinθ-μMBgcosθ=MAg
带入数据得 MA=0.2kg
正确选项为A
考查方向
共点力平衡应用,摩擦力分析
解题思路
对物体B进行受力分析,列出斜面对物体B摩擦力分别为零、向上最大、向下最大时的状态方程,解算结果后,与图像进行比较,选择正确选项。
易错点
开始时,物体B恰好不上滑时的受力分析和状态方程
教师点评
本题涉及到对静摩擦力方向和大小的考查,实际解题过程中应关注物体所处状态及物体所受的其它外力作用。
知识点
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,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小点。
10.上图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 = (保留三位有效数字)。
11.为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有 。(填入所选物理量前的字母)
12.滑块与木板间的动摩擦因数= 用被测物理量的字母表示,重力加速度为g).
13.与真实值相比,测量的动摩擦因数 (填“偏大”或“偏小” )。
正确答案
0.495~0.497m/s2
解析
由纸带得,{(4.37+3.88+3.39)-(1.89+2.40+2.88)}10-3=9a0.122
解得:a=0.496m/s2
由牛顿第二定律可知,滑块和托盘及砝码所受的合外力为Ma=托盘及砝码质量-滑块摩擦力,可知还需测量滑块的质量m2托盘和砝码的总质量m3。与真实值相比由于纸带也有摩擦所以,测得的动摩擦因数偏大。
考查方向
解题思路
由匀变速直线运动公式,可求a。根据牛顿第二定律可知F=ma可知要知道摩擦因数还需知道滑块的质量m2和托盘和砝码的总质量m3。由于纸带也有摩擦所以,测得的动摩擦因数偏大。
易错点
不能准确理解实验原理和实验的基本步骤以及误差分析
正确答案
解析
由纸带得,{(4.37+3.88+3.39)-(1.89+2.40+2.88)}10-3=9a0.122
解得:a=0.496m/s2
由牛顿第二定律可知,滑块和托盘及砝码所受的合外力为Ma=托盘及砝码质量-滑块摩擦力,可知还需测量滑块的质量m2托盘和砝码的总质量m3。与真实值相比由于纸带也有摩擦所以,测得的动摩擦因数偏大。
考查方向
解题思路
由匀变速直线运动公式,可求a。根据牛顿第二定律可知F=ma可知要知道摩擦因数还需知道滑块的质量m2和托盘和砝码的总质量m3。由于纸带也有摩擦所以,测得的动摩擦因数偏大。
易错点
不能准确理解实验原理和实验的基本步骤以及误差分析
正确答案
解析
由纸带得,{(4.37+3.88+3.39)-(1.89+2.40+2.88)}10-3=9a0.122
解得:a=0.496m/s2
由牛顿第二定律可知,滑块和托盘及砝码所受的合外力为Ma=托盘及砝码质量-滑块摩擦力,可知还需测量滑块的质量m2托盘和砝码的总质量m3。与真实值相比由于纸带也有摩擦所以,测得的动摩擦因数偏大。
考查方向
解题思路
由匀变速直线运动公式,可求a。根据牛顿第二定律可知F=ma可知要知道摩擦因数还需知道滑块的质量m2和托盘和砝码的总质量m3。由于纸带也有摩擦所以,测得的动摩擦因数偏大。
易错点
不能准确理解实验原理和实验的基本步骤以及误差分析
正确答案
偏大
解析
由纸带得,{(4.37+3.88+3.39)-(1.89+2.40+2.88)}10-3=9a0.122
解得:a=0.496m/s2
由牛顿第二定律可知,滑块和托盘及砝码所受的合外力为Ma=托盘及砝码质量-滑块摩擦力,可知还需测量滑块的质量m2托盘和砝码的总质量m3。与真实值相比由于纸带也有摩擦所以,测得的动摩擦因数偏大。
考查方向
解题思路
由匀变速直线运动公式,可求a。根据牛顿第二定律可知F=ma可知要知道摩擦因数还需知道滑块的质量m2和托盘和砝码的总质量m3。由于纸带也有摩擦所以,测得的动摩擦因数偏大。
易错点
不能准确理解实验原理和实验的基本步骤以及误差分析
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