一物理興趣小組用以下裝置測(cè)量滑塊與長(zhǎng)為L(zhǎng)=1m的軌道之間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)以及探究滑塊在沿軌道向上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受合力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系。

（1） 測(cè)量滑塊與軌道之間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)。
軌道上安裝有兩個(gè)光電門(mén)，其中光電門(mén)1的位置可移動(dòng)。當(dāng)一帶有寬度為d=1cm的遮光條的滑塊自軌道上滑下時(shí)，與兩個(gè)光電門(mén)都相連的計(jì)時(shí)器可以顯示出遮光條通過(guò)光電門(mén)1、2所用的時(shí)間分別為Δt1、Δt2。使滑塊以一定初速度下滑，調(diào)節(jié)軌道右端距桌面的高度，最終使Δt1 =Δt2 ，并用米尺測(cè)量出軌道右端距桌面的高度h="25cm" ；則滑塊與軌道之間的滑動(dòng)摩擦因數(shù) μ=________；
（2） 探究滑塊在沿軌道向上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受合力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系。
撤掉光電門(mén)2，保持實(shí)驗(yàn)（1）中h不變，在軌道右端安裝一光滑的定滑輪，用細(xì)繩連接滑塊與力傳感器（與電腦相連，其所受拉力可直接由電腦顯示），細(xì)線(xiàn)橫跨過(guò)定滑輪，傳感器連接一重物，如圖所示，操作：遮光條與光電門(mén)1距離x可從刻度尺上讀出，通過(guò)改變光電門(mén)的位置，來(lái)獲得多組數(shù)據(jù)；每次均由軌道底（低）（此處最好改為同一位置）端無(wú)初速度釋放滑塊，與光電門(mén)相連的計(jì)時(shí)器顯示出每次遮光條通過(guò)光電門(mén)1所用的時(shí)間Δt，并做好記錄，如下表所示

 
第一次
第二次
第三次
第四次
x(cm)
10.0
22.6
50.0
62.4
Δt(s)
0.0101
0.0067
0.0045
0.0040
V(m/s)
0.99
1.50
2.24
 
①請(qǐng)你根據(jù)以上題干中及圖表內(nèi)的信息，求解第四次實(shí)驗(yàn)中獲得的速度= ________；（保留三位有效數(shù)字）
②要驗(yàn)證受合力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系，還需要測(cè)出的物理量是（     ）
A．力學(xué)傳感器的質(zhì)量
B . 滑塊與遮光條的質(zhì)量
C．重物的質(zhì)量
D. 滑塊每次從靜止開(kāi)始滑到光電門(mén)所用的時(shí)間

③一位同學(xué)每次實(shí)驗(yàn)得到力傳感器的數(shù)值都為19.8N，并根據(jù)以上圖表中數(shù)據(jù)做出了v2----x圖像，如圖所示。根據(jù)圖像請(qǐng)你求出滑塊的質(zhì)量M=________；（重力加速度g=9.8m/s2）
（1）（2）2.50m/s ，B;  2Kg

試題分析：（1）由于Δt1 =Δt2，所以滑塊做勻速直線(xiàn)，合力為零，，所以有 =。
（2）經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度為=2.50m/s；根據(jù)動(dòng)能定理有，其中F、x、v均已測(cè)量，要驗(yàn)證這個(gè)關(guān)系，還需要測(cè)出的量是滑塊與遮光條的質(zhì)量，B正確；根據(jù)知，v2-x圖像的斜率表示2a,可以求得滑塊的加速度為5 m/s2，然后根據(jù)牛頓第二定律，可以得到滑塊的質(zhì)量m=2Kg
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

如圖所示，是某同學(xué)由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到的表示小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，，其中x1＝7.05cm、x2＝7.68cm、x3＝8.33cm、x4＝8.95cm、x5＝9.61cm、x6＝10.27cm。

（1）下表列出了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B、D、F時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度，請(qǐng)?jiān)诒碇刑钊氪螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器打下C、E兩點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度（保留三位有效數(shù)字）。
位置
B
C
D
E
F
速度（m·s－1）
0.737
 
0.864
 
0.994
（2）以A點(diǎn)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，在坐標(biāo)圖中畫(huà)出小車(chē)的速度—時(shí)間關(guān)系圖線(xiàn)。

（3）根據(jù)你畫(huà)出的小車(chē)的速度—時(shí)間的關(guān)系圖線(xiàn)計(jì)算出的小車(chē)的加速度
a＝________m/s2。（保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

某同學(xué)在家里做實(shí)驗(yàn)探究共點(diǎn)力的合成。他從學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室里借來(lái)兩個(gè)彈簧秤，按如下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
A．在墻上貼一張白紙用來(lái)記錄彈簧秤彈力的大小和方向
B．在一個(gè)彈簧秤的下端懸掛一裝滿(mǎn)水的水杯，記下靜止時(shí)彈簧秤的讀數(shù)
C．將一根大約30 cm長(zhǎng)的細(xì)線(xiàn)從杯帶中穿過(guò)，再將細(xì)線(xiàn)兩端分別拴在兩個(gè)彈簧秤的掛鉤上。在靠近白紙?zhí)幱檬謱?duì)稱(chēng)地拉開(kāi)細(xì)線(xiàn)，使兩個(gè)彈簧秤的示數(shù)相等，在白紙上記下細(xì)線(xiàn)的方向，彈簧秤的示數(shù)如圖甲所示
D．如圖乙所示，在白紙上根據(jù)力的平行四邊形定則可求出這兩個(gè)力的合力
（1）在步驟C中，彈簧秤的讀數(shù)為_(kāi)_______N
（2）在步驟D中，如圖乙所示， F和F1都表示合力，其中一個(gè)表示合力的理論值，一個(gè)表示合力的實(shí)驗(yàn)測(cè)量值，該圖中表示合力的理論值是      （填F或）
（3）在實(shí)驗(yàn)中，若將細(xì)線(xiàn)換成橡皮筋，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否會(huì)發(fā)生變化？答：   （填“變”或“不變”）

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

在做“練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，圖中是某次實(shí)驗(yàn)的紙帶，舍去前面比較密的點(diǎn)，從0點(diǎn)開(kāi)始，每5個(gè)連續(xù)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，標(biāo)以1、2、3…，若電源的頻率為50赫茲，那么相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為_(kāi)_______s，各計(jì)數(shù)點(diǎn)與0計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離依次為＝3.0 cm、＝7.5 cm、＝13.5 cm，則物體通過(guò)1計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度＝________m/s，通過(guò)2計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度＝________m/s，運(yùn)動(dòng)的加速度為_(kāi)_______m/s2。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

圖甲是某實(shí)驗(yàn)小組利用氣墊導(dǎo)軌探究滑塊加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置。他利用光電門(mén)測(cè)出長(zhǎng)方形遮光條通過(guò)光電門(mén)所需的時(shí)間，從而算出滑塊此時(shí)的速度。遮光條固定在小車(chē)上，它沿滑塊運(yùn)動(dòng)方向的寬度為d。用不同鉤碼通過(guò)細(xì)線(xiàn)拉同一滑塊，每次滑塊都從同一位置由靜止釋放。

（1）若用刻度尺測(cè)出遮光條的寬度d如圖乙所示，則d=     cm；實(shí)驗(yàn)時(shí)將小車(chē)從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電門(mén)所用的時(shí)間Δt=2.0×10-2s，則滑塊此時(shí)的速度大小為v=      m/s；

（2）實(shí)驗(yàn)中可近似認(rèn)為細(xì)線(xiàn)對(duì)滑塊的拉力與鉤碼重力大小相等，則鉤碼的質(zhì)量m與滑塊的質(zhì)量M間應(yīng)滿(mǎn)足的關(guān)系為  ­­­­­­­  ；
（3）測(cè)出多組鉤碼的質(zhì)量m和對(duì)應(yīng)遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間Δt，并算出遮光條通過(guò)光電門(mén)時(shí)小車(chē)的速度v，通過(guò)描點(diǎn)作出線(xiàn)性圖象，研究滑塊加速度與力的關(guān)系。處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)作出      （選填“v-m”或“v2-m”）圖象，圖線(xiàn)斜率k=            （ 用重力加速度g、滑塊質(zhì)量M、滑塊與光電門(mén)間距離L表示）。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

（11分）某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究加速度與物體所受合力F及物體質(zhì)量m的關(guān)系實(shí)驗(yàn)。如圖（a）所示為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖。A為小車(chē)，B為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，C為裝有沙的沙桶，D為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)方形木板，實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對(duì)小車(chē)?yán)等于沙和沙桶總重量，小車(chē)運(yùn)動(dòng)加速度可用紙帶上的點(diǎn)求得。  

（1）（3分）圖（b）為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶（交流電的頻率為50Hz），試由圖中數(shù)據(jù)求出小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度=_______／s2。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）  
（2）保持沙和沙桶質(zhì)量不變，改變小車(chē)質(zhì)量m，分別得到小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度與質(zhì)量及對(duì)應(yīng)的1／數(shù)據(jù)如下表
次數(shù)
1
2
3
4
5
6
7
8
小車(chē)加速度a（／s2）
1.90
1.72
1.49
1.25
1.00
0.75
0.50
0.30
小車(chē)質(zhì)量（kg）
0.25
0.29
0.33
0.40
0.50
0.71
1.00
1.67
1/ （kg-1）
4.00
3.50
3.00
2.50
2.00
1.40
1.00
0.60
①（3分）根據(jù)上表數(shù)據(jù)，為直觀反映F不變時(shí)a與m的關(guān)系，請(qǐng)?jiān)诜礁褡鴺?biāo)紙中作出圖線(xiàn)。
②（3分）從圖線(xiàn)中得到F不變時(shí)小車(chē)加速度與之間定量關(guān)系式為_(kāi)_________。
（3）（2分）保持小車(chē)質(zhì)量不變，改變沙和沙桶的重量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度與合力F圖線(xiàn)如圖（d）所示，該圖線(xiàn)不通過(guò)原點(diǎn)，明顯超出偶然誤差范圍，其主要原因是__________.

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

電火花計(jì)時(shí)器工作電源是220V的_  __電源（填“直流”或“交流”）�，F(xiàn)在使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定物體的速度，當(dāng)電源頻率低于50Hz時(shí)，若仍按照50Hz計(jì)算，則測(cè)出的速度值將比真實(shí)值偏     （選填“大”或者“小”）。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

在一次課外活動(dòng)中，某同學(xué)用圖甲所示裝置測(cè)量放在水平光滑桌面上鐵塊A與金屬板B間的動(dòng)摩擦因數(shù)。已知鐵塊A的質(zhì)量mA=1kg，金屬板B的質(zhì)量mB=0.5kg。用水平力F向左拉金屬板B，使其向左運(yùn)動(dòng)，彈簧秤的示數(shù)如圖甲所示，則A、B間的摩擦力Fμ=  __  N，A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=        。（g取10m/s2）。該同學(xué)還將紙帶連接在金屬板B的后面，通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下一系列的點(diǎn)，測(cè)量結(jié)果如圖乙所示，圖中各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s，可求得拉金屬板的水平力F=      N  。

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