某同学设计了一个如图所示的装置测定滑块与木板间的动摩擦因数,其中A为滑块,B和C是质量可调的砝码,不计绳和滑轮的质量以及它们之间的摩擦,装置水平放置。实验中该同学在砝码总质量()保持不变的条件下,改变m和的大小,测出不同m下系统的加速度,然后通过实验数据的分析就可求出滑块与木板间的动摩擦因数。
(1)该同学手中有打点计时器、纸带、质量已知且可随意组合的砝码若干、滑块、一端带有定滑轮的长木板、细线,为了完成本实验,得到所要测量的物理量,还应有
A、秒表 B、毫米刻度尺
C、天平 D、低压交流电源
(2)实验中,该同学得到一条较为理想的纸带,如图所示,从清晰的O点开始,每隔4个点取一个计数点(中间4个点没画出),分别记为A、B、C、D、E、F,各计数点到O点的距离为OA=1.61cm,OB=4.02cm,OC=7.26cm,OD=11.30cm,OE=16.14cm,OF=21.80cm,打点计时器打点频率为50Hz,则由此纸带可得到打E点时滑块的速度v=__________m/s,此次实验滑块的加速度a=_______(结果均保留两位有效数字)
(3)在实验数据处理时,该同学以m为横轴,以系统的加速度a为纵轴,绘制了如图所示的实验图线,结合本实验可知滑块与木板间的动摩擦因数μ=___________()
高二物理实验题困难题
某同学设计了一个如图所示的装置测定滑块与木板间的动摩擦因数,其中A为滑块,B和C是质量可调的砝码,不计绳和滑轮的质量以及它们之间的摩擦,装置水平放置。实验中该同学在砝码总质量()保持不变的条件下,改变m和的大小,测出不同m下系统的加速度,然后通过实验数据的分析就可求出滑块与木板间的动摩擦因数。
(1)该同学手中有打点计时器、纸带、质量已知且可随意组合的砝码若干、滑块、一端带有定滑轮的长木板、细线,为了完成本实验,得到所要测量的物理量,还应有
A、秒表 B、毫米刻度尺
C、天平 D、低压交流电源
(2)实验中,该同学得到一条较为理想的纸带,如图所示,从清晰的O点开始,每隔4个点取一个计数点(中间4个点没画出),分别记为A、B、C、D、E、F,各计数点到O点的距离为OA=1.61cm,OB=4.02cm,OC=7.26cm,OD=11.30cm,OE=16.14cm,OF=21.80cm,打点计时器打点频率为50Hz,则由此纸带可得到打E点时滑块的速度v=__________m/s,此次实验滑块的加速度a=_______(结果均保留两位有效数字)
(3)在实验数据处理时,该同学以m为横轴,以系统的加速度a为纵轴,绘制了如图所示的实验图线,结合本实验可知滑块与木板间的动摩擦因数μ=___________()
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某同学在实验室进行测定动摩擦因数的实验。
第一步:该同学把长木板的一端垫起,并调整至合适的角度,使质量为m的滑块P可沿长木板匀速下滑,如图甲所示;
第二步:在图甲装置中长木板上端安装一个定滑轮,如图乙所示,之后将滑块P置于长木板底端,通过细绳跨过定滑轮与质量为2m的滑块Q相连,先接通打点计时器的电源,后将滑块Q无初速度释放,两滑块共同做加速运动,得到了一条比较理想的纸带;
第三步:从纸带上较为清晰的A点开始连续选取8个点,用刻度尺测量各点到A点的距离x,并计算第2~7各点的速度可及其二次方的数值v2,以v2为纵坐标,以x为横坐标,描点作图,得到如图丙所示的图像,重力加速度g取10 m/s2。根据上述操作步骤完成下列问题:
(1)打A点时,滑块Q的速度大小为_______。
(2)长木板倾角的正弦值为_______,滑块P与长木板间的动摩擦因数为_____。
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某同学设计了一个“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验.如图a为实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为装有砝码的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于砝码和小桶的总重量,小车运动加速度a可用纸带上的打点求得.
(1)实验过程中,电火花计时器应接在________(选填“直流”或“交流”)电源上.电压为________V,
(2)图(b)为某次实验得到的纸带,根据纸带求打C点时小车的速度大小为________m/s.(保留二位有效数字)
(3)在“探究加速度与质量的关系”时,保持砝码和小桶质量不变,改变小车质量m ,分别得到小车加速度a与质量m数据如下表:
次 数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
小车加速度a(m/s2) | 1.98 | 1.72 | 1.48 | 1.25 | 1.00 | 0.75 | 0.48 | 0.50 | 0.30 |
小车质量m (kg) | 0.25 | 0.29 | 0.33 | 0.40 | 0.50 | 0.71 | 0.75 | 1.00 | 1.67 |
根据上表数据,为直观反映F不变时a与m的关系,请在图c方格坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系,并作出图线.(如有需要,可利用上表中空格)
(4)在“探究加速度与力的关系”时,保持小车的质量不变,改变小桶中砝码的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图d ,该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因.
原因:________
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物体的带电量是一个不易测得的物理量,某同学设计了如下实验来测量带电物体所带电量.如图(a)所示,他将一由绝缘材料制成的小物块A放在足够长的木板上,打点计时器固定在长木板末端,物块靠近打点计时器,一纸带穿过打点计时器与物块相连,操作步骤如下,请结合操作步骤完成以下问题:
(1)为消除摩擦力的影响,他将长木板一端垫起一定倾角,接通打点计时器,轻轻推一下小物块,使其沿着长木板向下运动.多次调整倾角θ,直至打出的纸带上点迹_,测出此时木板与水平面间的倾角,记为θ0.
(2)如图(b)所示,在该装置处加上一范围足够大的垂直纸面向里的匀强磁场,用细绳通过一轻小定滑轮将物块A与物块B相连,绳与滑轮摩擦不计.给物块A带上一定量的正电荷,保持倾角θ0不变,接通打点计时器,由静止释放小物块A,该过程可近似认为物块A带电量不变,下列关于纸带上点迹的分析正确的是(________)
A.纸带上的点迹间距先增加后减小至零
B.纸带上的点迹间距先增加后减小至一不为零的定值
C.纸带上的点迹间距逐渐增加,且相邻两点间的距离之差不变
D.纸带上的点迹间距逐渐增加,且相邻两点间的距离之差逐渐减少,直至间距不变
(3)为了测定物体所带电量q,除θ0、磁感应强度B外,本实验还必须测量的物理量有(_______)
A.物块A的质量M
B.物块B的质量m
C.物块A与木板间的动摩擦因数μ
D.两物块最终的速度v
(4)用重力加速度g,磁感应强度B、θ0和所测得的物理量可得出q的表达式为______.
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某同学用如图甲所示装置测量木板与水平轨道间的动摩擦因数。木板上固定两个完全相同的遮光条M、N,用不可伸长的细线将木板通过两个滑轮与弹簧测力计A和质量为m0的重物B相连,重力加速度为g,滑轮质量、摩擦不计。
(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则遮光条的宽度d=_______cm。
(2)本实验中先测出木板、遮光条的总质量m,两遮光条间的距离L,实验过程中弹簧测力计示数为F,遮光条N、M先后经过光电门的时间为t1、t2,则遮光条N、M通过光电门时的速度分别为__________、__________,木板与水平轨道间的动摩擦因数μ=_____________。(本小题各问用题中所给符号表示)
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甲、乙两同学均设计了测动摩擦因数的实验.已知重力加速度为g.
(1)甲同学所设计的实验装置如图所示.其中A为一质量为M的长直木板,B为木板上放置的质量为m的物块,C为物块右端连接的一轻质弹簧测力计.实验时用力将A从B的下方抽出,通过C的读数F1即可测出动摩擦因数.则该设计能测出________(填“A与B”或“A与地面”)之间的动摩擦因数,其表达式为________.
(2)乙同学的设计如图乙所示.他在一端带有定滑轮的长木板上固定有A、B两个光电门,与光电门相连的计时器可以显示带有遮光片的物块在其间的运动时间,与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力.实验时,多次改变砂桶中砂的质量,每次都让物块从靠近光电门A处由静止开始运动,读出多组测力计示数F及对应的物块在两光电门之间的运动时间t.在坐标系中作出的图线如图丙所示,图线的斜率为k,与纵轴的截距为b,与横轴的截距为c.因乙同学不能测出小车质量,因乙同学不能测出小车质量,故该同学还应该测出的物理量为 _______ .根据该测量物理量及图线信息可知物块与木板之间的动摩擦因数表达式为 ________ .
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有同学在实验室中利用动能定理的规律设计了一个简单、快速测定物体间滑动摩擦系数的实验装置。如图所示,制做一个固定在桌面上、可调角度的斜面,与水平面平滑连接在一起,组成组合轨道。将待测的材料铺设在整个轨道上,另一种材料制成小滑块,调整角度让滑块从固定位置A释放,向下做加速运动,并最终停在水平面C点上。B点是A点在水平面上的投影。
该同学只用一把刻度尺,测量了相关数据,迅速得到了两种物质间的滑动摩擦系数。
(1)这个试验中需要测量的物理量是______ 、___________。
(2)计算摩擦系数的公式是____________。
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为了测定滑块M与长木板间的动摩擦因数,某同学将长木板的一端通过转轴固定在水平面上,另一端用垫块垫起形成一个倾角θ,在长木板的另一端固定一个定滑轮,在垫块上安装一个光电门,在重物m上固定一个窄挡光条,通过一条轻质细线将重物和滑块连接起来并绕过定滑轮,如图所示。现让重物从某标记位置处由静止释放,它牵引滑块运动,若测得标记处与光电门间的距离为h,宽度为d的挡光条过光电门的时间为t,且M=m,则滑块与长木板间的动摩擦因数为μ=_______。实验过程中h越大,实验测量结果_______ (填“越精确”“越不精确”或“都一样”);在保持h不变的情况下,调节垫块使倾角θ越大,则实验测量结果_______ (填“越精确”“越不精确”或“都一样”)。
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(8分)测定木块与长木板之间的动摩擦因数时,采用如图所示的装置,图中长木板水平固定.
(1)实验过程中,电火花计时器应接在
________(选填“直流”或“交流”)电源上.调整定滑轮高度,使________.
(2)已知重力加速度为g,测得木块的质量为M,砝码盘和砝码的总质量为m,木块的加速度为a,则木块与长木板间动摩擦因数μ=________.
(3)如图为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6为计数点,相邻两计数点间还有4个打点未画出.从纸带上测出x1=3.20cm,x2=4.52cm,x5=8.42cm,x6=9.70cm.则木块加速度大小a=________m/s2(保留两位有效数字).
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为了探究质量一定时加速度与力的关系,王同学设计了如图甲所示的实验装置,其中M为带滑轮小车的质量,m为沙和沙桶的质量。(滑轮质量及滑轮与轴、细线间的摩擦均不计)
(1)该同学利用此装置得到图乙所示的一条纸带(相邻两计数点间有四个点未画出),已知打点计时器频率为50Hz,求打点计时器打计数点4时小车的瞬时速度为______m/s。(结果保留两位有效数字)
(2)根据王同学设计的实验装置,下列操作不必要的是______
A.用天平测出沙和沙桶的质量。
B.将带滑轮的长木板右端热高,以平衡摩擦力。
C.小车靠近打点计时器,先接通电源再释放小车,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数。
D.为减小误差,实验巾一定要保证沙和沙桶的质量m远小于小车的质量M。
(3)以弹簧测力计示数F为横坐标,小车加速度a为纵坐标,画出a-F图象是一条直线,如丙图所示,已知图线与横坐标的夹角为θ,图线的斜率为k,则小车的质量为______
A.2tanT B. C.k D.
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