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(1)某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置,通过改变重物的质量,利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象.他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a-F图线,如图(b)所示.由图线可知:滑块和位移传感器发射部分的总质量m=
0.5
0.5
kg;滑块和轨道间的动摩擦因数μ=
0.2
0.2

(2)①在用图c示装置做《探究功与速度变化》的关系(重力加速g取10m/s2)实验时,下列说法正确的是
AC
AC

A.通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值
B.通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值
C.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度
D.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度
②实验时为了使小车只在橡皮筋的作用下运动,应采取的措施是
平衡小车所受的摩擦力
平衡小车所受的摩擦力
分析:1、知道滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象斜率等于滑块和位移传感器发射部分的总质量的倒数.对滑块受力分析,根据牛顿第二定律求解.
2、用橡皮筋拉小车探究功与速度变化的关系,必须平衡摩擦力,让小车的速度增加仅仅是橡皮筋做功的结果;我们通过改变橡皮筋的条数来改变做功的多少,不用测量变力;小车的速度是加速段获得的最大速度即以后的匀速段的速度;
小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,需要采取平衡摩擦力的措施.
解答:解:(1)根据F=ma得a=
F
m

所以滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象斜率等于滑块和位移传感器发射部分的总质量的倒数.
由图形b得加速度a和所受拉力F的关系图象斜率k=2,所以滑块和位移传感器发射部分的总质量m=0.5kg 
由图形b得,在水平轨道上F=1N时,加速度a=0,
根据牛顿第二定律得F-μmg=0
解得μ=0.2
(2)①A、橡皮筋拉小车时的作用力是变力,我们求变力做功问题比较繁琐,但选用相同的橡皮筋,且伸长量都一样时,橡皮条数的关系就是做功多少的关系,因此,可以不需求出变力功的大小,就知道功的关系.故A正确,B错误;
   C、当橡皮筋做功完毕小车应获得最大速度,由于平衡了摩擦力所以小车以后要做匀速运动,相邻两点间的距离基本相同.所以计算小车速度应该选择相邻距离基本相同的若干个点作为小车的匀速运动阶段,用这些点计算小车的速度.故C正确,D错误.
故选:AC
②小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力,故可以将长木板的一段垫高平衡小车所受的摩擦力.
故答案为:(1)0.5,0.2;(2)AC,平衡小车所受的摩擦力
点评:1、通过作出两个量的图象,然后由图象去寻求未知量与已知量的关系.运用数学知识和物理量之间关系式结合起来求解.
2、本题关键是结合探究功与速度变化关系的实验原理进行分析,如本实验中,明确小车的运动情况,先加速,再匀速,橡皮条做功完毕,速度最大,做匀速运动,故需要测量匀速阶段的速度.这是一道考查探究功与速度变化的关系的基础题,是一道容易出错的题目.同学们在学习中应注意实验的细节.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

做测一金属电阻丝的电阻Rx的实验.
(1)某实验小组要用“伏安法”测量电阻丝的电阻Rx,已知电压表内阻约3kΩ,电流表内阻约1Ω,若采用下图1电路测量,则Rx的测量值比真实值
偏小
偏小
(填“偏大”或“偏小”).若Rx约为10Ω应采用
偏大
偏大
(选“图1”或“图2”)的电路,误差会比较小.

(2)若该实验小组实验时,用螺旋测微器测量金属丝直径的某次测量如图3所示,则该金属丝的直径D为
1.200
1.200
 mm;某次测量时电压表和电流表的示数如下图4所示,则电流表示数为
0.73
0.73
 A,电压表读数为
11.7
11.7
 V.
(3)该实验小组经过讨论,发现无论是用图1或图2测量,都不可避免产生由电表内阻引起的系统测量误差,于是该实验小组又设计了如图5所示的实验方案,利用该方案测量的主要实验步骤如下:
第一步:将电键S2接2,闭合电键S1,调节滑动变阻器RP和RW,使电表读数接近满量程,但不超过量程,记录此时电压表和电流表的示数为U1、I1
①请你根据实验原理为该实验小组写出接下的第二步操作,并说明需要记录的数据:
保持RP不变,记录两表的示数U2和I2
保持RP不变,记录两表的示数U2和I2

②由以上记录的数据计算出被测电阻Rx的表达式为Rx=
U1
I1
-
U2
I2
U1
I1
-
U2
I2

③简要分析此实验方案为何能避免电表内阻引起的实验误差:
两次测量可以消去(RA+RP),避免了表的内阻对测量结果的影响
两次测量可以消去(RA+RP),避免了表的内阻对测量结果的影响

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)(6分)某实验小组的同学准备在学校实验室测本地重力加速度,同时验证单摆的周期与摆球的质量无关.实验室器材有:铁架台、长约1m的细线、刻度尺、天平、砝码盒里质量不等的砝码多个(每个不同质量砝码的重心位置不同)、秒表.实验小组的同学用砝码代替单摆的摆球.
实验步骤是:
A.选一个砝码,记录该砝码的质量m,用细线系好砝码,结点为P,细线的上端固定于铁架台铁夹上的O点;
B. 用刻度尺测O、P之间细线的长度l,测出P点到砝码几何中心的距离d,设L=l+d;
C.将砝码拉开一个大约30°的角度,然后由静止释放;
D.用秒表测出50次全振动的时间t,由T=
t
50
得到周期T;
E.改变O、P之间的细线的长度,再测一次,记下相应的L和T;
F.求出两次测得的L和T的平均值,作为代入公式g=(
T
2L计算使用的数据,求得本地重力加速度g;
G.选用不同的砝码,记录不同砝码的质量m,测出使用不同砝码时的周期T;看周期T是否由于m不同而不同.
你认为以上哪些步骤有错,分别写出步骤前的字母序号并加以改正?
C有错,错在拉开的角度太大,拉开的角度应该不大于5°;
F有错,错在不应该求L和T的平均值,应该分别将L和T代入公式g=(
T
)2L
,求出重力加速度g,求g的平均值;
G有错,错在没有保证在相同条件下,应该保持L相同,测出使用不同砝码时的周期T.
C有错,错在拉开的角度太大,拉开的角度应该不大于5°;
F有错,错在不应该求L和T的平均值,应该分别将L和T代入公式g=(
T
)2L
,求出重力加速度g,求g的平均值;
G有错,错在没有保证在相同条件下,应该保持L相同,测出使用不同砝码时的周期T.

(2)某同学为了描绘一个“6V,9W”的小灯泡的伏安特性曲线,并测出该小灯泡在额定电压下的准确电阻值,到实验室寻找到了一些仪器,规格及数量如下:
A.电流表一只(0~3A,内阻约为0.5Ω)
B.电压表一只(0~3V,内阻RV=3kΩ)
C.定值电阻R0=4kΩ
D.滑动变阻器R1(0~5Ω,额定电流为0.6A)
E.滑动变阻器R2(0~10Ω,额定电流为3A)
F.9V直流电源一个
G.开关、导线若干,待测灯泡一个
这位同学利用现有器材,结合所学知识,顺利完成了实验.
①该同学在实验中滑动变阻器应选用是
E
E
(填器材序号字母);
②请在虚线框中画出实验电路图.
③按照电路设计,测量小灯泡在额定电压下的准确电阻值时,电压表的示数为U,电流表的示数为I.小灯泡在额定电压下的准确电阻值的表达式是
U(RV+R0)
IRV-U
U(RV+R0)
IRV-U
(物理量均用所给字母表示)

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)某实验小组用图甲所示实验装置验证机械能守恒定律.打点计时器的打点频率为 50HZ,选取一条较理想的纸带,如图乙所示,O为起始点,O、A之间有几个计数点未画出.(g取9.8m/s2
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①打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=
 
m/s.
②如果以
v2
2
为纵轴,以下落高度h为横轴,根据多组数据绘出
v2
2
-h的图象,这个图象的图线应该是图丙中的
 
(填a、b、c、d),且图象上任意两点的纵坐标之差与横坐标之差的比值等于
 

(2)在做“用电流表和电压表测电池的电动势E(约3V)和内电阻r”的实验时,部分器材参数如下:电压表(量程3V),电流表(量程0.6A),定值电阻R0(阻值为3Ω),滑动变阻器R(阻值约30Ω).
①小玲同学设计的实验电路如图甲所示.请你按电路图在图乙上完成实物连接.
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②电路连接正确的情况下,当她闭合开关时发现电压表有示数,电流表没有示数.反复检查后发现电路连接完好,估计是某一元件断路,因此她拿来多用电表检查故障.她的操作如下:
a.断开电源开关S;
b.将多用表选择开关置于×1Ω档,调零后,红黑表笔分别接R两端,读数为30Ω;
c.将多用表选择开关置于×100Ω档,调零后,将红黑表笔分别接电压表两端,发现指针读数如图丙所示,则所测阻值为
 
Ω,然后又将两表笔接电流表两端,发现指针位置几乎不变.由以上操作可判断发生断路故障的元件是
 
(填元件名称).
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③在更换规格相同的元件后,她改变滑动变阻器的阻值,测出了6组对应的数据并在图象上描点如图所示,请继续完成图象;根据图象可得该电池的电动势E=
 
V,电池内阻r=
 
Ω(小数点后保留两位数字).她设计的实验电路中定值电阻R0的作用是
 
(说出理由之一即可).
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科目:高中物理 来源: 题型:

(1)如图1是某同学用打点计时器研究小车做匀变速直线运动时打出的一条纸带,A、B、C、D、E为该同学在纸带上所选的计数点,相邻计数点间的时间间隔为0.1s.由图可知,打点计时器打下D点时小车的瞬时速度为
 
m/s,小车的加速度为
 
m/s2(结果均保留两位有效数字).
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(2)某实验小组设计了如图2(a)所示的实验装置,通过改变重物的质量,利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象.他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a-F图线,如图2(b)所示.
①图线
 
是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的(选填“甲”或“乙”);
②滑块和位移传感器发射部分的总质量m=
 
kg;滑块和轨道间的动摩擦因数μ=
 
.(g取10m/s2

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