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如图所示的器材是:木质轨道(其倾斜部分倾角较大,水平部分足够长)、小铁块、两枚图钉、一根细线、一个量角器.只用上述器材测定小铁块与木质轨道间的动摩擦因数.
实验步骤是:
(1)将小铁块从木质轨道的倾斜部分的某点A静止释放,小铁块下滑,然后进入水平部分,最终静止于B点;
(2)用图钉把细线
拉直并固定于A、B两点
拉直并固定于A、B两点

(3)用量角器测量
细线与木质轨道水平部分间的夹角θ
细线与木质轨道水平部分间的夹角θ

那么,动摩擦因数可表示为 μ=
tanθ
tanθ
分析:物块在下滑到停止的过程中,有重力做功和摩擦力做功,根据动能定理求出动摩擦因数的表达式,从而确定要测量的物理量.
解答:解:设斜面的倾角为α,斜面的高度为h,释放点与停止位置间的距离为s,对全过程运用动能定理得,
mgh-μmgcosαs1-μmgs2=0
因为s1cosα+s2=s
整体得,mgh-μmgs=0
μ=
h
s
.可知只要测量出初末位置的连线与水平方向的夹角,即可求出动摩擦因数.
实验时,将图钉固定于A、B两点,测出细线与水平方向的夹角θ,则μ=
h
s
=tanθ

故答案为:(2)拉直并固定于A、B两点   
(3)细线与木质轨道水平部分间的夹角θ        tanθ
点评:本题通过动能定理得出动摩擦因数的表达式,从而确定要测量的物理量.也可以通过动力学知识进行求解.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

某同学在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采用如图1所示装置进行实验.
(1)为了完成实验,除了图中所示的器材外,还需要以下实验器材中的
DE
DE

A.秒表   B.天平  C.弹簧测力计   D.毫米刻度尺    E.低压交流电源
(2)探究小车加速度和力的关系:他先用垫木把长木板的一端垫高来平衡摩擦力.挂上小桶,每次往桶中加入适量的砂来改变小车受到的力,相应地测出小车获得的加速度.其中一次实验得到的纸带如图所示2所示.图中A、B、C、D、E、F、G是按打点先后顺序依次选取的7个计数点,相邻计数点间的时间间隔T=0.1s.根据图中数据可以求出这次实验中小车的加速度a=
0.587
0.587
m/s2.(结果保留三位有效数字)
(3)甲、乙两同学用同一装置做实验,为方便对比,两个同学画图时横、纵轴坐标的标度都是一样的,各自得到了a~F图线如图3所示.图象的斜率不同说明两位同学使用器材中的
小车及车中砝码的总质量
小车及车中砝码的总质量
是不同的.

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科目:高中物理 来源:北京市西城区2011届高三二模理综物理试题 题型:058

利用电火花计时器做如下实验.

(1)甲同学使用如图所示的装置来验证“机械能守恒定律”.

①下面是操作步骤:

a.按上图安装器材;

b.松开铁夹,使重锤带动纸带下落;

c.接通电火花计时器电源,使计时器开始工作

d.进行数据处理:

e.根据需要,在纸带上测量数据.

把上述必要的操作步骤按正确的顺序排列________

②电火花计时器接在频率为50 Hz的交流电源上,下图为实验中打出的一条纸带,从起始点O开始,将此后连续打出的7个点依次标为A、B、C、D……,

电火花计时器打F点时,重锤下落的速度为________m/s.(保留到小数点后两位)

③如果已知重锤的质量为0.50 kg,当地的重力加速度为9.80 m/s2.从打O点到打F点的过程中,重锤重力势能的减少量为________J,重锤动能的增加量为________J.(保留到小数点后两位)

(2)乙同学采用如图所示的装置进行了有关“动能定理”研究的实验.

a.按图中把实验器材安装好,不挂配重,反复移动垫木直到小车能够做匀速直线运动;

b.把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为100 g的配重.接通电源,放开小车,电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点.从某点A开始,此后在纸带上每隔4个点取一个计数点,依次标为B、C、D……;

c.测量出B、C、D、……各点与A点的距离,分别记为x1、x2、x3、……;

d.用配重受到的重力分别乘以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、……各点速度的大小,分别记为v1、v2、v3、……,再求出它们的平方、……;

f.用纵坐标表示速度的平方v2,横坐标表示配重重力所做的功W,作出v2-W图象,并在图象中描出(W1)坐标点,再连成图线;

(以下计算保留到小数点后两位)

①在步骤d中,该同学测得x4=40.00 cm,则配重重力所做的功WA________J;

②该同学得到的v2-W图象如图所示.通过图象可知,打A点时对应小车的速度v0________m/s;

③小车的质量M=________kg.

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

某同学采用如图所示的装置验证规律:“物体质量一定,其加速度与所受合力成正比”。

a.按图3把实验器材安装好,不挂配重,反复移动垫木直到小车做匀速直线运动;

b.把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂配重,接通电源,放开小车,打点计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点,取下纸带,在纸带上写上编号;

c.保持小车的质量M不变,多次改变配重的质量m,再重复步骤b

d.算出每条纸带对应的加速度的值;

e.用纵坐标表示加速度a,横坐标表示配重受的重力mg(作为小车受到的合力F),作出aF图象。

① 在步骤d中,该同学是采用vt图象来求加速度的。图4为实验中打出的一条纸带的一部分,纸带上标出了连续的3个计数点,依次为BCD,相邻计数点之间还有4个计时点没有标出。打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上。打点计时器打C点时,小车的速度为             m/s;

② 其余各点的速度都标在了vt坐标系中,如图5所示。t=0.10s时,打点计时器恰好打B点。请你将①中所得结果标在图5所示的坐标系中,并作出小车运动的vt图线;利用图线求出小车此次运动的加速度a = _________m/s2

③ 最终该同学所得小车运动的aF图线如图6所示,从图中我们看出图线是一条经过原点的直线。根据图线可以确定下列说法中不正确的是

A.本实验中小车质量一定时,其加速度与所受合力成正比

B.小车的加速度可能大于重力加速度g

C.可以确定小车的质量约为0.50kg

D.实验中配重的质量m远小于小车的质量 M


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科目:高中物理 来源: 题型:

某同学采用如图所示的装置进行了有关“动能定理”研究的实验。其步骤如下:

1、按图把实验器材安装好,不挂配重,反复移动垫木直到小车能够做匀速直线运动;

2、把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为100g的配重。接通电源,放开小车,电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点。从某点A开始,此后在纸带上每隔4个点取一个计数点,依次标为B、C、D……;

3、测量出B、C、D、……各点与A点的距离,分别记为、……;

4、用配重受到的重力分别乘以、……,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、……各点速度的大小,分别记为、……,再求出它们的平方、……;

6、用纵坐标表示速度的平方,横坐标表示配重重力所做的功W,作出图象。

(以下计算保留到小数点后两位)

⑴步骤1的目的是                                                 

⑵在步骤4中,该同学测得,则配重重力所做的功      J

⑶该同学得到的图象如图所示。通过图象可知,打A点时对应小车的速度     ms

⑷小车的质量M=        kg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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科目:高中物理 来源:模拟题 题型:实验题

乙同学采用如图所示的装置进行了有关“动能定理”探究的实验。

a.按图把实验器材安装好,不挂配重,反复移动垫木直到小车能够做匀速直线运动;
b.把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为100g的配重。接通电源,放开小车,电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点。从某点A开始,此后在纸带上每隔4个点取一个计数点,依次标为B、C、D……;
c.测量出B、C、D、……各点与A点的距离,分别记为x1、x2、x3……;
d.用配重受到的重力分别乘以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、……各点速度的大小,分别记为v1、v2、v3……,再求出它们的平方v12、v22、v32……;
f.用纵坐标表示速度的平方v2,横坐标表示配重重力所做的功W,作出v2-W图象,并在图象中描出(Wi,v)坐标点,再连成图线。(以下计算保留到小数点后两位)
(1)若该同学得到的v2-W图象如图乙所示。通过图象可知W与v2的关系是______________
(2)通过图象可求出,小车的质量M=_________kg。(保留到小数点后两位)
(3)关于该实验,下列说法正确的________。
A.电火花计时器应用4~6 V的直流电源供电
B.电火花计时器应用4~6 V的交流电源供电
C.在步骤d中,该同学测得x4=40.00 cm,则配重重力所做的功W4=0.39 J
D.通过图象可知,打A点时对应小车的速度v0=0.50 m/s

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