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如圖6甲所示.一根輕繩上端固定在O點.下端拴一個重為G的鋼球A.球處于靜止狀態.現對球施加一個方向向右的外力F.使球緩慢偏移.在移動中的每一刻.都可以認為球處于平衡狀態.如果外力F方向始終水平.最大值為2G.試求: (1)輕繩張力FT的大小取值范圍, (2)在乙圖中畫出輕繩張力與cosθ的關系圖象. 圖6 答案:(1)當水平拉力F=0時.輕繩處于豎直位置時.繩子張力最小當水平拉力F=2G時.繩子張力最大: 因此輕繩的張力范圍是: (2)設在某位置球處于平衡狀態.由平衡條件得所以即.得圖象如圖7. 圖7 【查看更多】

要利用軌道、滑塊(其前端固定有擋光窄片K)、托盤、砝碼、輕滑輪、輕繩、光電計時器、米尺等器材測定滑塊和軌道間的動摩擦因數μ，某同學設計了如圖甲所示的裝置，滑塊和托盤上分別放有若干砝碼，滑塊質量為M，滑塊上砝碼總質量為m′，托盤和盤中砝碼的總質量為m.軌道上A、B兩點處放置有光電門(圖中未畫出)．實驗中，重力加速度g取10 m/s².

(1) 用游標卡尺測量窄片K的寬度d，如圖乙所示，則d＝__________mm，用米尺測量軌道上A、B兩點間的距離x，滑塊在水平軌道上做勻加速直線運動，擋光窄光通過A、B兩處光電門的擋光時間分別為t_A、t_B，根據運動學公式，可得計算滑塊在軌道上加速運動的加速度的表達式為a＝____________；

(2) 該同學通過改變托盤中的砝碼數量，進行了多次實驗，得到的多組數據如下：

實驗次數	托盤和盤中砝碼的總質量m/(kg)	滑塊的加速度 a/(m/s²)
1	0.100	0
2	0.150	0
3	0.200	0.39
4	0.250	0.91
5	0.300	1.40
6	0.350	1.92
7	0.400	2.38

請根據表中數據在圖丙中作出am圖象．從數據或圖象可知，a是m的一次函數，這是由于采取了下列哪一項措施________．

A. 每次實驗的M＋m′都相等 B. 每次實驗都保證M＋m′遠大于m

C. 每次實驗都保證M＋m′遠小于m D. 每次實驗的m′＋m都相等

(3) 根據am圖象，可知μ＝________(請保留兩位有效數字)．

圖甲

　　圖乙

圖丙

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要利用軌道、滑塊(其前端固定有擋光窄片K)、托盤、砝碼、輕滑輪、輕繩、光電計時器、米尺等器材測定滑塊和軌道間的動摩擦因數μ，某同學設計了如圖甲所示的裝置，滑塊和托盤上分別放有若干砝碼，滑塊質量為M，滑塊上砝碼總質量為m′，托盤和盤中砝碼的總質量為m.軌道上A、B兩點處放置有光電門(圖中未畫出)．實驗中，重力加速度g取10 m/s².

(1) 用游標卡尺測量窄片K的寬度d，如圖乙所示，則d＝__________mm，用米尺測量軌道上A、B兩點間的距離x，滑塊在水平軌道上做勻加速直線運動，擋光窄光通過A、B兩處光電門的擋光時間分別為t_A、t_B，根據運動學公式，可得計算滑塊在軌道上加速運動的加速度的表達式為a＝____________；

(2) 該同學通過改變托盤中的砝碼數量，進行了多次實驗，得到的多組數據如下：

實驗次數	托盤和盤中砝碼的總質量m/(kg)	滑塊的加速度 a/(m/s²)
1	0.100	0
2	0.150	0
3	0.200	0.39
4	0.250	0.91
5	0.300	1.40
6	0.350	1.92
7	0.400	2.38

請根據表中數據在圖丙中作出am圖象．從數據或圖象可知，a是m的一次函數，這是由于采取了下列哪一項措施________．

A. 每次實驗的M＋m′都相等 B. 每次實驗都保證M＋m′遠大于m

C. 每次實驗都保證M＋m′遠小于m D. 每次實驗的m′＋m都相等

(3) 根據am圖象，可知μ＝________(請保留兩位有效數字)．

圖甲

　　圖乙

　圖丙

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（1）某實驗小組利用如圖甲所示的裝置驗證牛頓第二定律．他們將拉力傳感器一端與細繩相連，另一端固定在小車上，用拉力傳感器及數據采集器記錄小車受到的拉力F的大小；小車后面的打點計時器，通過拴在小車上的紙帶，可測量小車勻加速運動的速度與加速度．圖乙中的紙帶上A、B、C為三個計數點，每兩個計數點間還有打點計時器所打的4個點未畫出，打點計時器使用的是50Hz交流電源．

①由圖乙，AB兩點間的距離為S₁=3.27cm，AC兩點間的距離為S₂=

8.00

cm，小車此次運動經B點時的速度v_B=

0.400

m/s，小車的加速度a=

1.46

m/s²；（保留三位有效數字）
②要驗證牛頓第二定律，除了前面提及的器材及已測出的物理量外，實驗中還要使用

天平

來測量出

小車的總質量

；
③由于小車受阻力f的作用，為了盡量減小實驗的誤差，需盡可能降低小車所受阻力f的影響，以下采取的措施中必要的是

A

A、適當墊高長木板無滑輪的一端，使未掛鉤碼的小車被輕推后恰能拖著紙帶勻速下滑
B、應使鉤碼總質量m遠小于小車（加上傳感器）的總質量M
C、定滑輪的輪軸要盡量光滑
（2）某同學用如圖甲所示的電路測量兩節干電池串聯而成的電池組的電動勢E和內電阻r，R為電阻箱．實驗室提供的器材如下：電壓表（量程0～3V，內阻約3kΩ），電阻箱（阻值范圍0～99.9Ω）；開關、導線若干．
①請根據圖甲的電路圖，在圖乙中畫出連線，將器材連接成實驗電路；
②實驗時，改變并記錄電阻箱R的阻值，記錄對應電壓表的示數U，得到如下表所示的若干組 R、U的數據．根據圖丙所示，表中第4組對應的電阻值讀數是

13.9

Ω；

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
電阻R/Ω	60.5	35.2	20.0		9.9	5.8	4.3	3.5	2.9	2.5
電壓U/V	2.58	2.43	2.22	2.00	1.78	1.40	1.18	1.05	0.93	0.85

③請推導

1

U

與

1

R

的函數關系式（用題中給的字母表示）

1

U

=

1

E

+

r

ER

1

U

=

1

E

+

r

ER

，根據實驗數據繪出如圖丁所示的

1

U

-

1

R

圖線，由圖線得出電池組的電動勢E=

2.86

V，內電阻r=

5.86

Ω．（保留三位有效數字）

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（1）“驗證力的平行四邊形定則”的實驗情況如圖1甲，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細繩的結點，OB和OC為細繩．圖1乙是在白紙上根據實驗結果畫出的圖．
圖1乙中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是

F′

．
②本實驗采用的科學方法是

B

．
A．理想實驗法 B．等效替代法 C．控制變量法 D．建立物理模型法
（2）用圖2所示的實驗裝置來驗證牛頓第二定律
①為消除摩擦力的影響，實驗前平衡摩擦力的具體操作為：取下

砂桶

，把木板不帶滑輪的一端適當墊高并反復調節，直到輕推小車后，小車能沿木板做

勻速直線

運動．
②某次實驗測得的數據如表所示．根據這些數據在坐標圖3中描點并作出a-

1

m

圖線，從a-

1

m

圖線求得合外力大小為

0.3（0.28～0.32）

N （計算結果保留兩位有效數字）．

1/mkg-1	a/m?8^-2
4.0	1.2
3.6	1.1
2.0	0.6
1.4	0.4
1.0	0.3

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Ⅰ．某同學在做測定木塊與木板間動摩擦因數的實驗過程中，測滑動摩擦力時，他設計了兩種實驗方案．
方案一：木板固定在水平面上，用彈簧測力計水平拉動木塊，如圖甲所示．
方案二：用彈簧測力計水平地鉤住木塊，用力使木板在水平面上運動，如圖乙所示．

除了實驗必需的彈簧測力計、木塊、木板、細線外，該同學還準備了若干重均為2.00N的砝碼．
（1）上述兩種方案中，你認為更合理的方案是

乙

（填“甲”或“乙”），理由是：（回答一個理由即可）

圖乙中固定彈簧測力計，拉動木板做相對運動，更容易控制拉動的速度，使示數更穩定，測量更準確

．
（2）該同學在木塊上加砝碼，改變木塊對木板的壓力，記錄了5組實驗數據，如下表所示．

實驗次序	1	2	3	4	5
砝碼個數	0	1	2	3	4
砝碼對木塊的壓力/N	0	2.00	4.00	6.00	8.00
測力計示數/N	1.50	2.00	2.50	2.95	3.50
木塊受到的摩擦力/N	1.50	2.00	2.50	2.95	3.50

請根據上述數據，在坐標紙上作出木塊受到的摩擦力f和砝碼對木塊的壓力F的關系圖象（以F為橫坐標）．由圖象可知，重為

6.00

N；木塊與木板間的動摩擦因數為

0.25

．
Ⅱ．某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置來驗證鉤碼和滑塊所組成的系統由靜止釋放后機械能是否守恒．實驗前已經調整氣墊導軌底座使之水平，且選定滑塊從靜止開始運動的過程進行測量．

（1）如圖乙所示，用游標卡尺測得窄遮光條的寬度d=

0.48

cm；實驗時將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數字計時器讀出遮光條通過光電門的時間△t=1.2×10^-2s，則在遮光條經過光電門時滑塊的瞬間速度為

0.40

m/s．
（2）已知當地重力加速度為g，鉤碼的質量為m，滑塊的質量為M，在本實驗中還需要直接測量的物理量有：

B

．
A．光電門到導軌左端定滑輪的距離x
B．滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s
C．氣墊導軌的總長L
（3）本實驗通過比較

mgs

和

1

2

(m+M)(

d

△t

)2是否相等（用直接測出的物理量符號寫出表達式，重力加速度為g）說明系統的機械能是否守恒．
（4）為提高實驗結果的準確程度，該實驗小組的同學對此實驗提出以下建議，其中確實對提高準確程度有作用的是

A

．
A．繩的質量要輕，滑輪的質量要輕
B．在“輕質繩”的前提下，繩越長越好
C．鉤碼的質量m越小越好
（5）你還有其他好的建議是

摩擦力做功對實驗有影響，減小摩擦力能提供精確度．

．

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