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如圖所示的器材是:木質軌道(其傾斜部分傾角較大,水平部分足夠長)、小鐵塊、兩枚圖釘、一根細線、一個量角器.只用上述器材測定小鐵塊與木質軌道間的動摩擦因數.
實驗步驟是:
(1)將小鐵塊從木質軌道的傾斜部分的某點A靜止釋放,小鐵塊下滑,然后進入水平部分,最終靜止于B點;
(2)用圖釘把細線
拉直并固定于A、B兩點
拉直并固定于A、B兩點

(3)用量角器測量
細線與木質軌道水平部分間的夾角θ
細線與木質軌道水平部分間的夾角θ

那么,動摩擦因數可表示為 μ=
tanθ
tanθ
分析:物塊在下滑到停止的過程中,有重力做功和摩擦力做功,根據動能定理求出動摩擦因數的表達式,從而確定要測量的物理量.
解答:解:設斜面的傾角為α,斜面的高度為h,釋放點與停止位置間的距離為s,對全過程運用動能定理得,
mgh-μmgcosαs1-μmgs2=0
因為s1cosα+s2=s
整體得,mgh-μmgs=0
μ=
h
s
.可知只要測量出初末位置的連線與水平方向的夾角,即可求出動摩擦因數.
實驗時,將圖釘固定于A、B兩點,測出細線與水平方向的夾角θ,則μ=
h
s
=tanθ

故答案為:(2)拉直并固定于A、B兩點   
(3)細線與木質軌道水平部分間的夾角θ        tanθ
點評:本題通過動能定理得出動摩擦因數的表達式,從而確定要測量的物理量.也可以通過動力學知識進行求解.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

某同學在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中,采用如圖1所示裝置進行實驗.
(1)為了完成實驗,除了圖中所示的器材外,還需要以下實驗器材中的
DE
DE

A.秒表   B.天平  C.彈簧測力計   D.毫米刻度尺    E.低壓交流電源
(2)探究小車加速度和力的關系:他先用墊木把長木板的一端墊高來平衡摩擦力.掛上小桶,每次往桶中加入適量的砂來改變小車受到的力,相應地測出小車獲得的加速度.其中一次實驗得到的紙帶如圖所示2所示.圖中A、B、C、D、E、F、G是按打點先后順序依次選取的7個計數點,相鄰計數點間的時間間隔T=0.1s.根據圖中數據可以求出這次實驗中小車的加速度a=
0.587
0.587
m/s2.(結果保留三位有效數字)
(3)甲、乙兩同學用同一裝置做實驗,為方便對比,兩個同學畫圖時橫、縱軸坐標的標度都是一樣的,各自得到了a~F圖線如圖3所示.圖象的斜率不同說明兩位同學使用器材中的
小車及車中砝碼的總質量
小車及車中砝碼的總質量
是不同的.

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科目:高中物理 來源:北京市西城區2011屆高三二模理綜物理試題 題型:058

利用電火花計時器做如下實驗.

(1)甲同學使用如圖所示的裝置來驗證“機械能守恒定律”.

①下面是操作步驟:

a.按上圖安裝器材;

b.松開鐵夾,使重錘帶動紙帶下落;

c.接通電火花計時器電源,使計時器開始工作

d.進行數據處理:

e.根據需要,在紙帶上測量數據.

把上述必要的操作步驟按正確的順序排列________

②電火花計時器接在頻率為50 Hz的交流電源上,下圖為實驗中打出的一條紙帶,從起始點O開始,將此后連續打出的7個點依次標為A、B、C、D……,

電火花計時器打F點時,重錘下落的速度為________m/s.(保留到小數點后兩位)

③如果已知重錘的質量為0.50 kg,當地的重力加速度為9.80 m/s2.從打O點到打F點的過程中,重錘重力勢能的減少量為________J,重錘動能的增加量為________J.(保留到小數點后兩位)

(2)乙同學采用如圖所示的裝置進行了有關“動能定理”研究的實驗.

a.按圖中把實驗器材安裝好,不掛配重,反復移動墊木直到小車能夠做勻速直線運動;

b.把細線系在小車上并繞過定滑輪懸掛質量為100 g的配重.接通電源,放開小車,電火花計時器在被小車帶動的紙帶上打下一系列點.從某點A開始,此后在紙帶上每隔4個點取一個計數點,依次標為B、C、D……;

c.測量出B、C、D、……各點與A點的距離,分別記為x1、x2、x3、……;

d.用配重受到的重力分別乘以x1、x2、x3、……,得到配重重力所做的功W1、W2、W3、……;(重力加速度g=9.80 m/s2)

e.求出B、C、D、……各點速度的大小,分別記為v1、v2、v3、……,再求出它們的平方、……;

f.用縱坐標表示速度的平方v2,橫坐標表示配重重力所做的功W,作出v2-W圖象,并在圖象中描出(W1)坐標點,再連成圖線;

(以下計算保留到小數點后兩位)

①在步驟d中,該同學測得x4=40.00 cm,則配重重力所做的功WA________J;

②該同學得到的v2-W圖象如圖所示.通過圖象可知,打A點時對應小車的速度v0________m/s;

③小車的質量M=________kg.

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

某同學采用如圖所示的裝置驗證規律:“物體質量一定,其加速度與所受合力成正比”。

a.按圖3把實驗器材安裝好,不掛配重,反復移動墊木直到小車做勻速直線運動;

b.把細線系在小車上并繞過定滑輪懸掛配重,接通電源,放開小車,打點計時器在被小車帶動的紙帶上打下一系列點,取下紙帶,在紙帶上寫上編號;

c.保持小車的質量M不變,多次改變配重的質量m,再重復步驟b

d.算出每條紙帶對應的加速度的值;

e.用縱坐標表示加速度a,橫坐標表示配重受的重力mg(作為小車受到的合力F),作出aF圖象。

① 在步驟d中,該同學是采用vt圖象來求加速度的。圖4為實驗中打出的一條紙帶的一部分,紙帶上標出了連續的3個計數點,依次為BCD,相鄰計數點之間還有4個計時點沒有標出。打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源上。打點計時器打C點時,小車的速度為             m/s;

② 其余各點的速度都標在了vt坐標系中,如圖5所示。t=0.10s時,打點計時器恰好打B點。請你將①中所得結果標在圖5所示的坐標系中,并作出小車運動的vt圖線;利用圖線求出小車此次運動的加速度a = _________m/s2

③ 最終該同學所得小車運動的aF圖線如圖6所示,從圖中我們看出圖線是一條經過原點的直線。根據圖線可以確定下列說法中不正確的是

A.本實驗中小車質量一定時,其加速度與所受合力成正比

B.小車的加速度可能大于重力加速度g

C.可以確定小車的質量約為0.50kg

D.實驗中配重的質量m遠小于小車的質量 M


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科目:高中物理 來源: 題型:

某同學采用如圖所示的裝置進行了有關“動能定理”研究的實驗。其步驟如下:

1、按圖把實驗器材安裝好,不掛配重,反復移動墊木直到小車能夠做勻速直線運動;

2、把細線系在小車上并繞過定滑輪懸掛質量為100g的配重。接通電源,放開小車,電火花計時器在被小車帶動的紙帶上打下一系列點。從某點A開始,此后在紙帶上每隔4個點取一個計數點,依次標為B、C、D……;

3、測量出B、C、D、……各點與A點的距離,分別記為、……;

4、用配重受到的重力分別乘以、……,得到配重重力所做的功W1W2W3、……;(重力加速度g=9.80ms2

5、求出B、C、D、……各點速度的大小,分別記為、……,再求出它們的平方、……;

6、用縱坐標表示速度的平方,橫坐標表示配重重力所做的功W,作出圖象。

(以下計算保留到小數點后兩位)

⑴步驟1的目的是                                                 

⑵在步驟4中,該同學測得,則配重重力所做的功      J

⑶該同學得到的圖象如圖所示。通過圖象可知,打A點時對應小車的速度     ms

⑷小車的質量M=        kg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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科目:高中物理 來源:模擬題 題型:實驗題

乙同學采用如圖所示的裝置進行了有關“動能定理”探究的實驗。

a.按圖把實驗器材安裝好,不掛配重,反復移動墊木直到小車能夠做勻速直線運動;
b.把細線系在小車上并繞過定滑輪懸掛質量為100g的配重。接通電源,放開小車,電火花計時器在被小車帶動的紙帶上打下一系列點。從某點A開始,此后在紙帶上每隔4個點取一個計數點,依次標為B、C、D……;
c.測量出B、C、D、……各點與A點的距離,分別記為x1、x2、x3……;
d.用配重受到的重力分別乘以x1、x2、x3……,得到配重重力所做的功W1、W2、W3……;(重力加速度g=9.80m/s2
e.求出B、C、D、……各點速度的大小,分別記為v1、v2、v3……,再求出它們的平方v12、v22、v32……;
f.用縱坐標表示速度的平方v2,橫坐標表示配重重力所做的功W,作出v2-W圖象,并在圖象中描出(Wi,v)坐標點,再連成圖線。(以下計算保留到小數點后兩位)
(1)若該同學得到的v2-W圖象如圖乙所示。通過圖象可知W與v2的關系是______________
(2)通過圖象可求出,小車的質量M=_________kg。(保留到小數點后兩位)
(3)關于該實驗,下列說法正確的________。
A.電火花計時器應用4~6 V的直流電源供電
B.電火花計時器應用4~6 V的交流電源供電
C.在步驟d中,該同學測得x4=40.00 cm,則配重重力所做的功W4=0.39 J
D.通過圖象可知,打A點時對應小車的速度v0=0.50 m/s

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同步練習冊答案
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