；高一物理解答题中等难度题
（共8分）某同学为了探究物体在斜面上运动时摩擦力与斜面倾角的关系，设计实验装置如图.长直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物块上.在平板上标出
、
两点，点处放置一光电门，用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间. 实验步骤如下：
①用游标卡尺测量滑块的挡光长度
，用天平测量滑块的质量
；
②用直尺测量
之间的距离
，点到水平桌面的垂直距离
，点到水平桌面的垂直距离
；
③将滑块从点静止释放，由光电计时器读出滑块的挡光时间
；
④重复步骤③数次，并求挡光时间的平均值T；
⑤利用所测数据求出摩擦力
和斜面倾角的余弦值
⑥多次改变斜面的倾角，重复实验步骤②③④⑤，做出
关系曲线.
用测量的物理量完成下列各式（重力加速度为
）：
①滑块通过光电门时的速度
________；
②滑块运动时的加速度
________；③滑块运动时所受到的摩擦阻力
________.
④若滑块的质量
2，该同学做出关系曲线是一条斜率为K=1.0的过原点倾斜的直线，则滑块与木板之间的动摩擦因数为. （保留两位小数）
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某同学为了探究物体在斜面上运动时摩擦力与斜面倾角的关系，设计实验装置如图。长直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物块上。在平板上标出A、B两点，B点处放置一光电门，用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间。
实验步骤如下：
①用游标卡尺测量滑块的挡光长度d，用天平测量滑块的质量m；
②用直尺测量AB之间的距离s，A点到水平桌面的垂直距离
，B点到水平桌面的垂直距离
；
③将滑块从A点静止释放，由光电计时器读出滑块的挡光时间t；
④重复步骤③数次，并求挡光时间的平均值
；
⑤利用所测数据求出摩擦力
和斜面倾角的余弦值
；
⑥多次改变斜面的倾角，重复实验步骤②③④⑤，做出
关系曲线。
⑴用测量的物理量完成下列各式（重力加速度为g）：
①斜面倾角的余弦
=________；
②滑块通过光电门时的速度v=________；
③滑块运动时的加速度a=________；
④滑块运动时所受到的摩擦阻力f=________；
（2）测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图所示，读得d=________。
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如图所示为“探究加速度与力、物体质量关系”的实验装置．所使用的打点计时器所接的交流电的频率为50Hz ．
⑴ 在平衡摩擦力的过程中，下列操作正确的是（________）
A．调节木板倾角，使没有细线提供拉力时小车能在斜面上静止
B．调节木板倾角，使只挂砝码盘不挂砝码时小车能在斜面上静止
C．调节木板倾角，使没有细线提供拉力时小车能在斜面上匀速运动
D．调节木板倾角，使只挂砝码盘不挂砝码时小车能在斜面上匀速运动
⑵ 实验中需要调节木板上的定滑轮，使牵引小车的细线与木板平行，这样做的主要目的是（________）
A．避免小车在运动过程中发生抖动 B．使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰
C．保证小车最终能够做匀速直线运动 D．使细线拉力等于小车受到的合力
⑶ 不考虑滑轮的摩擦和重力，下列说法中正确的是（________）
A．细绳对小车的拉力大小等于弹簧秤的示数
B．弹簧秤的示数等于砝码和砝码盘的总重力的一半
C．为了减小误差，实验中需要保证砝码和砝码盘的质量远小于小车的质量
D．通过增减小车上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度
⑷ 甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图示装置放在水平桌面上，小车上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到右图中甲、乙两条直线，设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙,甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为 甲、乙，由图可知,m甲_____m乙,甲_____乙．(选填“ ”、“ ”或“ ”）
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某探究学习小组欲探究物体的加速度a与合力F、质量m的关系，他们在实验室组装了如图甲所示的实验装置：
（1）某同学通过实验得到如图乙所示的
图像，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角___________（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（将砝码和盘的重力近似看作绳子对小车的拉力）.减小误差，应使小车质量M_____砝码和盘的总质量m（填“远大于”、“远小于”或“等于”）。
（3）打点计时器接频率为
的交流电某次打出的某一条纸带， 
为相邻的6个计数点，如图，相邻计数点间还有四个点未标出。利用图中给出的数据可求出小车的加速度
______
。
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某同学为了测量木质材料与金属材料间的动摩擦因数，设计了一个实验方案：实验装置如图甲所示，金属板放在水平桌面上，且始终静止。他先用打点计时器测出木块运动的加速度，再利用牛顿第二定律计算出动摩擦因数。
（1）实验时_________（填“需要”或“不需要”）使砝码和砝码盘的质量m远小于木块的质量M；_______（填“需要”或“不需要”）把金属板的一端适当垫高来平衡摩擦力。
（2）图乙是某次实验时打点计时器所打出的纸带的一部分，纸带上计数点间的距离如图所示，则打点计时器打A点时木块的速度为___________m/s；木块运动的加速度为______
。（打点计时器所用电源的频率为50Hz，结果均保留两位小数）。
（3）若打图乙纸带时砝码和砝码盘的总质量为50g，木块的质量为200g，则测得木质材料与金属材料间的动摩擦因数为__________（重力加速度g=10m/s2，结果保留两位有效数字）
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在探究摩擦力变化规律的实验中，设计了如图甲所示的实验装置，力传感器A与计算机连接，可获得力随时间变化的规律。将力传感器固定在水平桌面上，测力端通过水平细绳与一滑块相连，滑块放在较长的小车上，小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻定滑轮系一只空沙桶（调节滑轮使桌面上部细绳水平），整个装置处于静止状态。实验开始时打开传感器，同时缓慢向沙桶里倒入沙子，小车一旦运动起来，立即停止倒沙子，若力传感器采集的力随时间变化的图象如图乙所示，请结合该图象，分析下列问题：
（1）滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小为_________N；
（2）滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小为_________N。
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在探究“加速度与力和质量的关系”实验时，某老师对传统实验进行了改进，其实验操作如下：
①如图1所示，先将沙和沙桶通过滑轮悬挂于小车一端，调节平板的倾角θ，使小车沿斜面向下做匀速直线运动，测出沙和沙桶的总质量m；
②保持平板倾角θ不变，去掉沙和沙桶，小车即在平板上沿斜面向下做匀加速直线运动，通过纸带测量其加速度a；
③保持小车质量M不变，多次改变沙和沙桶的总质量m，每次重复①②两步操作，得到小车加速度与合力的关系；
④多次改变小车的质量，进行适当的操作，得到小车加速度和质量的关系．
（1）在上述实验操作过程中，以下说法正确的是_______
A．可以用电池盒给打点计时器供电
B．应在小车开始运动后再接通打点计时器的电源
C．要保持细绳与平板平行
D．应让小车从靠近定滑轮处开始运动
（2）在操作①中若打了一条如图2所示的纸带，已知纸带左端为连接小车处，则应将平板的倾角适当_______（选填“增大”或“减小”）些；
（3）在操作②中，小车所受的合力大小等于_______（用题中所给定的字母以及重力加速度g表示）；
（4）在本实验中_______（选填“需要”或“不需要”）满足沙和沙桶的质量远小于小车的总质量；在操作④中，每次改变小车质量后，_______（选填“需要”或“不需要”）重新调节平板的倾角．
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如图所示为某同学探究加速度与力、质量关系的实验装置，两个相同的小车并排放在光滑水平桌面上，小车前端各系根轻质细线，线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里分别放有不同质量的砝码，如图甲。小车所受的水平拉力F的大小可以认为等于砝码（包括砝码盘）所受的重力大小。小车后端也系有细线，用一只夹子夹住两根细线，如图乙，控制两辆小车同时开始运动和结束运动。
由于两个小车的初速度都是零，运动时间又相同，因为
，即
，所以只要测出两小车位移x之比就等同于测出了它们的加速度a之比。
实验结果是：当两小车质量相同时，______________________；当拉力F相等时，______________________。实验中用砝码（包括砝码盘）所受的重力
的大小作为小车所受拉力F的大小，这样做会引起实验误差，为了减小这个误差，G与小车所受重力Mg之间需要满足的关系是：________________。
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