15．实验室中有如下器材:水平实验桌.一劲度系数为k的弹簧.木板.刻度尺. 质量为m0的物体.你能设计出实验方案来测定木块与水平桌面间的动摩擦因数μ吗? 如能.写出实验步骤.并推导出μ的表达式． ——青夏教育精英家教网—

15．实验室中有如下器材:水平实验桌.一劲度系数为k的弹簧.木板.刻度尺. 质量为m0的物体.你能设计出实验方案来测定木块与水平桌面间的动摩擦因数μ吗? 如能.写出实验步骤.并推导出μ的表达式． [答案] 能．实验方法:(1)先用弹簧拉着木板在水平桌面上做匀速直线运动.并用刻度尺量下此时弹簧长度l1,(2)再将质量为m0的物体置于木板上.用弹簧拉着木板仍沿桌面匀速运动.用刻度尺量下此时弹簧长度l2,可得:设木板质量为m.弹簧原长l0.k(l1-l0)＝μmg.由实验(2)可得:k(l2-l0)＝μ(m+m0)g.后式减前式:k(l2-l1)＝μm0g. 所以μ＝【查看更多】

（1）在验证机械守恒定律的实验中，在光滑水平的桌子边缘，放一条铁链，轻轻扰动铁链，使它下滑，在铁链下滑过程中，桌子边缘P点的传感器接收到压力信号，并将其输入计算机，经过处理后画出相应的图象，图（a）为该装置示意图，图（b）为所接收的信号随铁链下落长度变化的图线．

①由图象可以得出：铁链的长度为

m，总质量为

kg
②若转化传感器的处理模式，记录铁链下落加速度随下落长度的变化图象，如图（C）所示，由图可知当铁链的Q点（图a）恰好滑离桌边时，铁链的速度为V₁=

m/s．如果机械能守恒，那么理论上Q点的纵坐标的值应为

，速度应为V₂=

m/s．比较V₁、V₂的大小，从而判断机械能守恒．
（2）实验室内有一毫伏电压表mV（量程500mV，内阻约500Ω），现要测其内阻R_V，实验室还提供下列器材：
干电池E（电动势约3V，内阻较小）滑动变阻器R₁（电阻0-20Ω）
定值电阻R₂（电阻为500Ω）定值电阻R₃（电阻为40Ω）
标准电流表

（量程15mA，内阻约100Ω）开关S及导线若干
①请你设计一种能尽可能精确地测出毫伏表内阻R_V的测量电路，要求在测量中各电表的读数均不小于其量程的

1

3

，画实验电路原理图（标明各元件字母代号）．
②写出需要测定的物理量

；写出须直接应用的已知物理量

．（均用文字和字母表示）．
③用这些物理量计算毫伏表mV内阻的表达式为R_V=

．

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Ⅰ（6分）一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，我们用电磁打点计时器、米尺、游标卡尺、纸带、复写纸来完成下述实验：（打点计时器所接交流电的频率为50Hz，A、B、C、D……为计数点，相邻两计数点间有四个点未画出）

①如图甲所示，将打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔，然后固定在圆盘的侧面，当圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上；

②接通电源，打点计时器开始打点，启动控制装置使圆盘匀加速转动；

③经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量．

（1）用20分度的游标卡尺测得圆盘的直径如图乙所示，圆盘的直径d为 cm；

（2）由图丙可知，打下计数点D时，圆盘转动的角速度为 rad/s；

（3）纸带运动的加速度大小为 m/s²，

Ⅱ．（12分）测一阻值约1Ω的电阻丝R_x的阻值。为较准确测量，要求多测几组数据。

实验室供选择的器材有：

电源E：电动势约1．5V，内阻可忽略

电流表A₁：量程0～0．2A，内阻约0．5Ω

电流表A₂：量程0～0．01A，内阻约0．05Ω

电压表V₁：量程3．0V，内阻非常大

电压表V₂：量程15．0V，内阻非常大

滑动变阻器R：0～10Ω

电阻箱R_０：0～99．99Ω

电键S与导线若干

（1）某实验小组的同学设计了如上页图所示的电路图来测量R_x，该电路有不妥或不符合要求之处，请指出其中的两处：

① ；

② 。

（2）请将你设计的测量电路图在方框内，并标明所选器材符号。用测得的物理量计算R_x的公式是R_x= ；式中各物理量的物理意义是

。

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Ⅰ（6分）一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，我们用电磁打点计时器、米尺、游标卡尺、纸带、复写纸来完成下述实验：（打点计时器所接交流电的频率为50Hz，A、B、C、D……为计数点，相邻两计数点间有四个点未画出）

①如图甲所示，将打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔，然后固定在圆盘的侧面，当圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上；
②接通电源，打点计时器开始打点，启动控制装置使圆盘匀加速转动；
③经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量．
（1）用20分度的游标卡尺测得圆盘的直径如图乙所示，圆盘的直径d为       cm；
（2）由图丙可知，打下计数点D时，圆盘转动的角速度为         rad/s；
（3）纸带运动的加速度大小为       m/s²，
Ⅱ．（12分）测一阻值约1Ω的电阻丝R_x的阻值。为较准确测量，要求多测几组数据。
实验室供选择的器材有：
电源E：电动势约1．5V，内阻可忽略
电流表A₁：量程0～0．2A，内阻约0．5Ω
电流表A₂：量程0～0．01A，内阻约0．05Ω
电压表V₁：量程3．0V，内阻非常大
电压表V₂：量程15．0V，内阻非常大
滑动变阻器R：0～10Ω
电阻箱R_０：0～99．99Ω
电键S与导线若干
（1）某实验小组的同学设计了如上页图所示的电路图来测量R_x，该电路有不妥或不符合要求之处，请指出其中的两处：
①                                   ；
②                                   。

（2）请将你设计的测量电路图在方框内，并标明所选器材符号。用测得的物理量计算R_x的公式是R_x=            ；式中各物理量的物理意义是
                        。

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一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，圆盘加速转动时，角速度的增加量△与对应时间△t的比值定义为角加速度β（即）．我们用电磁打点计时器、米尺、游标卡尺、纸带、复写纸来完成下述实验：（打点计时器所接交流电的频率为50Hz，A、B、C、D……为计数点，相邻两计数点间有四个点未画出）

①如图甲所示，将打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔，然后固定在圆盘的侧面，当圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上；

②接通电源，打点计时器开始打点，启动控制装置使圆盘匀加速转动；

③经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量．

（1）用20分度的游标卡尺测得圆盘的半径如图乙所示，圆盘的半径r为 cm；

（2）由图丙可知，打下计数点D时，圆盘转动的角速度为_ rad/s；

（3）纸带运动的加速度大小为 m/s2，圆盘转动的角加速度大小为 rad/s2；

（4）如果实验测出的角加速度值偏大，其原因可能是（至少写出1条）．

II．（9分）2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，以表彰他们对石墨烯的研究，他们最初是用透明胶带从石墨晶体上“粘”出一片石墨烯的．我们平常所用的铅笔芯中就含有石墨，能导电．某同学设计了探究铅笔芯伏安特性曲线的实验，得到如下数据（I和U分别表示通过铅笔芯的电流和其两端的电压）：实验室提供如下器材：