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    (游标卡尺+光电计时器+匀变速直线运动)某同学为了探究物体在斜面上的运动时摩擦力与斜面倾角的关系.设计实验装置如图.长直平板一端放在水平桌面上.另一端架在一物块上.在平板上标出A.B两点.B点处放置一光电门.用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间. 实验步骤如下: ①用游标卡尺测量滑块的挡光长度d.用天平测量滑块的质量m, ②用直尺测量AB之间的距离s.A点到水平桌面的垂直距离h1.B点到水平桌面的垂直距离h2, ③将滑块从A点静止释放.由光电计时器读出滑块的挡光时间t1 ④重复步骤③数次.并求挡光时间的平均值, ⑤利用所测数据求出摩擦力f和斜面倾角的余弦值, ⑥多次改变斜面的倾角.重复实验步骤②③④⑤.做出f-关系曲线. (1)用测量的物理量完成下列各式: ①斜面倾角的余弦= , ②滑块通过光电门时的速度v= , ③滑块运动时的加速度a= , ④滑块运动时所受到的摩擦阻力f= , (2)测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图所示.读得d= . 解析:(1)物块在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动,受重力.支持力.滑动摩擦力,如图所示① ,根据三角形关系可得到,②根据③根据运动学公式,有,即有,④根据牛顿第二定律,则有,(2) 在游标卡尺中.主尺上是3.6cm.在游标尺上恰好是第1条刻度线与主尺对齐.再考虑到卡尺是10分度.所以读数为3.6cm+0.1×1mm=3.61cm或者3.62cm也对. 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    （1）图甲中游标卡尺读数为        mm，图乙中螺旋测微器读数为         mm

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    （2）在验证机械能守恒定律的实验中，某同学使用50Hz交变电流作电源，在打出的纸带上选择5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间还有4个点没有画出，他测量了C点到A点、和E点到C点的距离，如图丙所示。则纸带上C点的速度

         　m/s，重锤的加速度为        m/s2。

     

     

     

     

     

    （3）2011年11月3日凌晨，我国“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器首次成功实现了空间交会对接试验，这是我国载人太空飞行的又一个里程碑．设想在未来的时间里我国已经建立了载人空间站，空间站绕地球做匀速圆周运动而处于完全失重状态，此时无法用天平称量物体的质量，某同学设计了在这种环境中测量小球质量的实验装置，如图所示：光电传感器B能够接受光源A发出的细激光束，若B被挡光就将一个电信号传给与之连接的电脑，将弹簧测力计右端用细线水平连接在空间站壁上，左端栓在另一穿过了光滑水平小圆管的细线MON上，N处系有被测小球，让被测小球在竖直面内以O点为圆心做匀速圆周运动．

     

    实验时，从电脑中读出小球自第1次至第n次通过最高点的总时间t和测力计示数F，除此之外，还需要测量的物理量是：                  ；被测小球质量的表达式为m=               [用物理量的符号表示]．

     

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    （1）图甲中游标卡尺读数为        mm，图乙中螺旋测微器读数为         mm

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    （2）在验证机械能守恒定律的实验中，某同学使用50Hz交变电流作电源，在打出的纸带上选择5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间还有4个点没有画出，他测量了C点到A点、和E点到C点的距离，如图丙所示。则纸带上C点的速度

          　m/s，重锤的加速度为        m/s2。

     

     

     

     

     

    （3）2011年11月3日凌晨，我国“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器首次成功实现了空间交会对接试验，这是我国载人太空飞行的又一个里程碑．设想在未来的时间里我国已经建立了载人空间站，空间站绕地球做匀速圆周运动而处于完全失重状态，此时无法用天平称量物体的质量，某同学设计了在这种环境中测量小球质量的实验装置，如图所示：光电传感器B能够接受光源A发出的细激光束，若B被挡光就将一个电信号传给与之连接的电脑，将弹簧测力计右端用细线水平连接在空间站壁上，左端栓在另一穿过了光滑水平小圆管的细线MON上，N处系有被测小球，让被测小球在竖直面内以O点为圆心做匀速圆周运动．

     

    实验时，从电脑中读出小球自第1次至第n次通过最高点的总时间t和测力计示数F，除此之外，还需要测量的物理量是：                   ；被测小球质量的表达式为m=                [用物理量的符号表示]．

     

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    （2009?广东模拟）（1）甲乙两位同学做“利用打点计时器研究匀变速直线运动”的实验时：
    ①他们选取了一条点迹清晰的纸带，进行测量，甲认为应该把刻度尺的零刻线与第一个计数点0对齐，然后依次读取每个计数点对应的刻度值，再求得各段的长度；乙认为应该用刻度尺分别测量各段的长度，直接记录数据，可以省去计算的麻烦．那么，关于他们的做法有以下三种认识：
    A．两种方法各有利弊，都可以；B．甲的方法的更符合试验要求；C．乙的方法的更符合试验要求．
    你认为正确的方法是
    B
    B
    ．
    ②下面是一条他们选好的纸带，并已测出了各个计数点的间距是s1、s2、s3、s4、s5、s6，如图：

    甲、乙同学各自想出了一种求加速度的方法：
    甲：根据s2-s1=a1T2，s3-s2=a2T2，s4-s3=a3T2，s5-s4=a4T2，s6-s5=a5T2，分别求出a1、a2、a3、a4、a5，再求平均值
    .
    a
    =
    a1+a2+a3+a4+a5
    5
    ；
    乙：根据（s4+s5+s6）-（s1+s2+s3）=a（3T）2，求得a=
    (s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)
    9T2
    ．
    你认为应采用同学
    乙
    乙
    的方法更好．
    （2）（10分）某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒．

    ①实验前需要调整气垫导轨底座使之水平，利用现有器材如何判断导轨是否水平？
    接通气源，将滑块静置于气垫导轨上，若滑块基本保持静止，则说明导轨是水平的
    接通气源，将滑块静置于气垫导轨上，若滑块基本保持静止，则说明导轨是水平的
    ．
    ②如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度d=
    0.52
    0.52
    cm；实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t=1.2×10-2s，则滑块经过光电门时的瞬时速度为
    0.43
    0.43
    m/s．在本次实验中还需要测量的物理量有：钩码的质量m、
    滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s
    滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s
    和
    滑块的质量M
    滑块的质量M
    （文字说明并用相应的字母表示）．
    ③本实验通过比较
    mgs
    mgs
    和
    1
    2
    (m+M)(
    d
    △t
    )    2
    1
    2
    (m+M)(
    d
    △t
    )    2
    在实验误差允许的范围内相等（用测量的物理量符号表示），从而验证了系统的机械能守恒．

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    （1）已知打点计时器接的交流电源频率是f，用它记录一个匀变速直线运动小车的位移，打出的一条纸带和已选好的计数点0、1、2、3、4、5、6如图1所示（已知相邻两计数点中间有四个点未画出）．某同学测量出1与2两点间的距离为S12，5与6两点间的距离为S56，由此可算出小车运动的加速度为a=
    S56-S12
    100
    f2
    S56-S12
    100
    f2
    ．

    （2）图2为某次实验中用游标卡尺测量硬塑环外径（甲图）与内径（乙图）的图示，由图可知该硬塑环的外径为
    6.580
    6.580
    cm，内径为
    5.070
    5.070
    cm，平均厚度为
    0.755
    0.755
    cm．
    （3）气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵将压缩空气通过导轨的众多小孔高速喷出，在导轨与滑块之间形成薄薄一层气垫，使滑块悬浮在导轨上．由于气垫的摩擦力极小，滑块在导轨上的运动可很好地近似为没有摩擦的运动．我们可以用固定在气垫导轨上的光电门A、B和光电计时装置，以及带有I形挡光条的滑块C、D来验证动量守恒定律．已知I形挡光条的持续挡光宽度为L，实验装置如图3所示，采用的实验步骤如下：
    a．调节气垫导轨底座螺母，观察导轨上的气泡仪，使导轨成水平状态；
    b．在滑块C、D间放入一个轻质弹簧，用一条橡皮筋捆绑箍住三者成一水平整体，静置于导轨中部；
    c．将光电门尽量靠近滑块C、D两端；
    d．烧断捆绑的橡皮筋，使滑块C、D在弹簧作用下分离，分别通过光电门A、B；
    e．由光电计时器记录滑块C第一次通过光电门A时I形挡光条持续挡光的时间tC，以及滑块D第一次通过光电门B时I形挡光条持续挡光的时间tD．
    ①实验中还应测量的物理量是
    滑块C、D的质量mC、mD
    滑块C、D的质量mC、mD
    ；
    ②根据上述测量的实验数据及已知量，验证动量守恒定律的表达式是
    mC
    tC
    =
    mD
    tD
    mC
    tC
    =
    mD
    tD
    ；
    上式中算得的C、D两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的主要原因是
    块与气轨间仍存在摩擦，气轨未完全水平
    块与气轨间仍存在摩擦，气轨未完全水平
    ；
    ③利用上述实验数据能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小？如能，请写出计算表达式
    Ep=
    1
    2
    mC(
    L
    tC
    )    2    +
    1
    2
    mD(
    L
    tD
    )    2
    Ep=
    1
    2
    mC(
    L
    tC
    )    2    +
    1
    2
    mD(
    L
    tD
    )    2
    ．

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    （1）已知打点计时器接的交流电源频率是f，用它记录一个匀变速直线运动小车的位移，打出的一条纸带和已选好的计数点0、1、2、3、4、5、6如图1所示（已知相邻两计数点中间有四个点未画出）．某同学测量出1与2两点间的距离为S12，5与6两点间的距离为S56，由此可算出小车运动的加速度为a=    ．

    （2）图2为某次实验中用游标卡尺测量硬塑环外径（甲图）与内径（乙图）的图示，由图可知该硬塑环的外径为    cm，内径为    cm，平均厚度为    cm．
    （3）气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵将压缩空气通过导轨的众多小孔高速喷出，在导轨与滑块之间形成薄薄一层气垫，使滑块悬浮在导轨上．由于气垫的摩擦力极小，滑块在导轨上的运动可很好地近似为没有摩擦的运动．我们可以用固定在气垫导轨上的光电门A、B和光电计时装置，以及带有I形挡光条的滑块C、D来验证动量守恒定律．已知I形挡光条的持续挡光宽度为L，实验装置如图3所示，采用的实验步骤如下：
    a．调节气垫导轨底座螺母，观察导轨上的气泡仪，使导轨成水平状态；
    b．在滑块C、D间放入一个轻质弹簧，用一条橡皮筋捆绑箍住三者成一水平整体，静置于导轨中部；
    c．将光电门尽量靠近滑块C、D两端；
    d．烧断捆绑的橡皮筋，使滑块C、D在弹簧作用下分离，分别通过光电门A、B；
    e．由光电计时器记录滑块C第一次通过光电门A时I形挡光条持续挡光的时间tC，以及滑块D第一次通过光电门B时I形挡光条持续挡光的时间tD．
    ①实验中还应测量的物理量是    ；
    ②根据上述测量的实验数据及已知量，验证动量守恒定律的表达式是    ；
    上式中算得的C、D两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的主要原因是    ；
    ③利用上述实验数据能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小？如能，请写出计算表达式    ．

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