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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...

(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;用米尺测量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

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dstAtB表示为a=_______.

(3)动摩擦因数μ可用Mm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______(填偶然误差系统误差.

 

0.960 系统误差 【解析】 第一空.由图(b)所示游标卡尺可知,主尺示数为0.9cm,游标尺示数为12×0.05mm=0.60mm=0.060cm,则游标卡尺示数为0.9cm+0.060cm=0.960cm. 第二空.物块经过A点时的速度为:,物块经过B点时的速度为:, 物块做匀变速直线运动,由速度位移公式得:vB2-vA2=2as, 加速度为:; 第三空.以M、m组成的系统为研究对象,由牛顿第二定律得:mg-μMg=(M+m), 解得:; 第四空.如果细线没有调整到水平,由此引起的误差属于系统误差.  
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考点分析:
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在用DIS研究小车加速度与外力的关系时,某实验小组先用如图(a)所示的实验装置,重物通过滑轮用细线拉小车,在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器,位移传感器(发射器)随小车一起沿水平轨道运动,位移传感器(接收器)固定在轨道一端.实验中力传感器的拉力为F,保持小车(包括位移传感器发射器)的质量不变,改变重物重力重复实验若干次,得到加速度与外力的关系如图(b)所示.

1)小车与轨道的滑动摩擦力f=________ N

2)从图象中分析,小车(包括位移传感器发射器)的质量为________kg

3)该实验小组为得到aF成正比的关系,应将斜面的倾角θ调整到________(保留两位有效数字)

 

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某同学利用图(a)所示实验装置即数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图,如图(b)所示,实验中小车(含发射器)的质量为200g,实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮,小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到,回答下列问题:

1)根据该同学的结果,小车的加速度与钩码的质量成      (填线性非线性)的关系.

2)由图(b)可知,图线不经过远点,可能的原因是         

3)若利用本实验装置来验证在小车质量不变的情况下,小车的加速度与作用力成正比的结论,并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力,则实验中应采取的改进措施是      ,钩码的质量应满足的条件是          

 

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如图1所示,某同学设计了一个测量滑块与木板间的动摩擦因数的实验装置,装有定滑轮的长木板固定在水平实验台上,木板上有一滑块,滑块右端固定一个动滑轮,钩码和弹簧测力计通过绕在滑轮上的轻绳相连,放开钩码,滑块在长木板上做匀加速直线运动.

(1)实验得到一条如图2所示的纸带,相邻两计数点之间的时间间隔为0.1s,由图中的数据可知,滑块运动的加速度大小是_____m/s2.(计算结果保留两位有效数字)

(2)读出弹簧测力计的示数F,处理纸带,得到滑块运动的加速度a;改变钩码个数,重复实验.以弹簧测力计的示数F为纵坐标,以加速度a为横坐标,得到的图象是纵轴截距为b的一条倾斜直线,如图3所示.已知滑块和动滑轮的总质量为m,重力加速度为g,忽略滑轮与绳之间的摩擦.则滑块和木板之间的动摩擦因数μ=_____

 

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某学生用图(a)所示的实验装置测量物块与斜面的动摩擦因数.已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图(b)所示,图中标出了5个连续点之间的距离.

1)物块下滑是的加速度a=_____m/s2;打点C点时物块的速度v=____m/s

2)已知重力加速度大小为g,求出动摩擦因数,还需测量的物理量是____(填正确答案标号).

A.物块的质量     B.斜面的高度       C.斜面的倾角

 

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在做探究加速度和力、质量的关系的实验中,保持小车和砝码的总质量不变,测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示:

F/N

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

a/(m·s2)

0.11

0.19

0.29

0.40

0.51

 

(1)根据表中的数据在下图的坐标系上作出a­F图象_________

(2)图象斜率的物理意义是_______________________________________________

(3)小车和砝码的总质量为________ kg.

(4)图线(或延长线)F轴截距的物理意义是___________________________________

 

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