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Ⅰ.某同学在做测定木块与木板间动摩擦因数的实验过程中,测滑动摩擦力时,他设计了两种实验方案.
方案一:木板固定在水平面上,用弹簧测力计水平拉动木块,如图甲所示.
方案二:用弹簧测力计水平地钩住木块,用力使木板在水平面上运动,如图乙所示.

除了实验必需的弹簧测力计、木块、木板、细线外,该同学还准备了若干重均为2.00N的砝码.
(1)上述两种方案中,你认为更合理的方案是______(填“甲”或“乙”),理由是:(回答一个理由即可)______.
(2)该同学在木块上加砝码,改变木块对木板的压力,记录了5组实验数据,如下表所示.
实验次序12345
砝码个数1234
砝码对木块
的压力/N
2.004.006.008.00
测力计示
数/N
1.502.002.502.953.50
木块受到的
摩擦力/N
1.502.002.502.953.50
请根据上述数据,在坐标纸上作出木块受到的摩擦力f和砝码对木块的压力F的关系图象(以F为横坐标).由图象可知,重为______N;木块与木板间的动摩擦因数为______.
Ⅱ.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由静止释放后机械能是否守恒.实验前已经调整气垫导轨底座使之水平,且选定滑块从静止开始运动的过程进行测量.

(1)如图乙所示,用游标卡尺测得窄遮光条的宽度d=______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,则在遮光条经过光电门时滑块的瞬间速度为______m/s.
(2)已知当地重力加速度为g,钩码的质量为m,滑块的质量为M,在本实验中还需要直接测量的物理量有:______.
A.光电门到导轨左端定滑轮的距离x
B.滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s
C.气垫导轨的总长L
(3)本实验通过比较______和是否相等(用直接测出的物理量符号写出表达式,重力加速度为g)说明系统的机械能是否守恒.
(4)为提高实验结果的准确程度,该实验小组的同学对此实验提出以下建议,其中确实对提高准确程度有作用的是______.
A.绳的质量要轻,滑轮的质量要轻
B.在“轻质绳”的前提下,绳越长越好
C.钩码的质量m越小越好
(5)你还有其他好的建议是______.

【答案】分析:Ⅰ.(1)方案一:对摩擦力的测量是采用“间接法”进行的,只有当弹簧秤拉动木块匀速运动时,拉力才与摩擦力成为一对平衡力,它们大小相等.
方案二:拉动木板时,木块受到向左的摩擦力,由于木块相对地面静止,则摩擦力与弹簧秤的拉力是一对平衡力.
(2)采用描点法做出图象.求出动摩擦因素,继而求得重力;
Ⅱ.(1)游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数,不需估读.先读出主尺读数,看游标的0刻度线超过主尺的哪一个读数,主尺读数就读多少,游标读数用分度乘以对齐的格数;由于遮光板通过的时间很短,因此可以用平均速度来代替其通过的瞬时速度;
(2)要求遮光条经过光电门时滑块的瞬间速度,所以还需要测量滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s;
(3)通过比较重力做功(重力势能的减小量)和动能的增加量之间的大小关系,可以验证机械能是否守恒.
(4)本实验细绳和滑轮的质量要轻,不是绳越长越好,钩码的质量m要适中,不是越小越好;
(5)摩擦力做功对实验有影响,减小摩擦力能提供精确度.
解答:解:Ⅰ.(1)方案乙更合理.
理由是:图乙中固定弹簧测力计,拉动木板做相对运动,更容易控制拉动的速度,使示数更稳定,测量更准确.
(2)采用描点法做出图象,如图所示:
由表格可知:第4组实验时,重力G=F=6.00N
由图象可知:
Ⅱ.(1)根据图示可知,主尺示数为4mm=0.4cm,游标尺上第8个刻度和主尺上某一刻度对齐,
所以游标尺读数为:8×0.1mm=0.08cm,
故最后读数为:0.4cm+0.08cm=0.48cm.
用挡光板通过光电门的平均速度来代替瞬时速度有:
v==0.40m/s
(2)要求遮光条经过光电门时滑块的瞬间速度,所以还需要测量滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s,故选B;
(3)以m和M组成的系统为研究对象,系统重力势能的减小量为mgs,由于初速度为零,所以本实验通过比较mgs与是否相等说明系统的机械能是否守恒;
(4)本实验细绳和滑轮的质量要轻,不是绳越长越好,钩码的质量m要适中,不是越小越好,故选A;
(5)摩擦力做功对实验有影响,减小摩擦力能提供精确度.
故答案为:(1)乙;图乙中固定弹簧测力计,拉动木板做相对运动,更容易控制拉动的速度,使示数更稳定,测量更准确;6.00;0.25;
(2)0.48cm;0.40m/s;B;mgs;A;摩擦力做功对实验有影响,减小摩擦力能提供精确度.
点评:(1)在本实验中,准确读出弹簧测力计的示数是关键,因此,只有使物体做匀速直线运动,其拉力与摩擦力才是一对平衡力,改进后的方案也是为了使读数更准确.
(2)明确实验原理,熟练应用所学物理知识进行有关数据处理是正确解答实验问题的关键.
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

(1)①测定玻璃的折射率时,为了减小实验误差,应该注意的是:
ACD
ACD

A.玻璃砖的宽度宜大些              B.入射角应尽量小些
C.大头针应垂直的插在纸面上        D.大头针P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些
②某同学在画界面时,不小心将两界面aa′、bb′间距画得比玻璃砖宽度大了些,其他操作均正确,则他测得的折射率与实际折射率比较结果是:
偏小
偏小
(选填“偏小”、“偏大”或“不变”)
(2)①几位同学进行“用单摆测定重力加速度”的实验,黄同学分别选用四种材料不同、直径相同的实心球做实验,记录的实验测量数据如下,若要比较准确的计算当地的重力加速度值,应选用第
2
2
组实验数据.
组别 摆球材料 摆长L/m 最大摆角 全振动次数N/次
1 0.40 15° 20
2 1.00 50
3 0.40 15° 10
4 1.00 50
②马同学选择了合理的实验装置后,测量出几组不同摆长L和周期T的数值,画出如图1中T2-L图象中的实线OM,罗同学也进行了与马同学同样的实验,但实验后他才发现自己测量摆长时忘了加上摆球的半径,则该同学当时做出的T2-L图象应该是
B
B

A.虚线①,不平行OM        B.虚线②,平行OM
C.虚线③,平行OM          D.虚线④,不平行OM
(3)①在“测金属电阻率”实验中,螺旋测微器测金属丝的直径的读数如图2,则直径d=
0.900
0.900
mm.
②已知金属丝电阻大约为10Ω.在用伏安法准确测其电阻时,有下列器材可供选择,除必选电源(电动势1.5V,内阻很小)、导线、开关外,电流表应选
A2
A2
,电压表应选
V2
V2
,滑动变阻器应选
R1
R1
.(填代号)
A1电流表(量程400mA,内阻约0.5Ω)  A2电流表(量程100mA,内阻约0.6Ω)
V1电压表(量程6V,内阻约30kΩ)    V2电压表(量程1V,内阻约的20kΩ)
R1滑动变阻器(范围0-10Ω)R2滑动变阻器(范围0-2kΩ)
③将设计好的测量电路原理图画在图3虚框内.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2012?金山区一模)在“用单摆测定重力加速度”的实验中:
(1)某同学分别选用四种材料不同、直径相同的实心球做实验,各组实验的测量数据如下.
组别 摆球材料 摆长L/m 最大摆角 全振动次数
N/次
1 0.40 15° 20
2 1.00 50
3 0.40 15° 10
4 1.00 50
若要计算当地的重力加速度值,应选用第
2
2
组实验数据. 
(2)甲同学选择了合理的实验装置后,测量出几组不同摆长L和周期T的数值,画出如图T2-L图象中的实线OM,并算出图线的斜率为k,则当地的重力加速度g=
4π2
k
4π2
k
(用符号表示).
(3)乙同学也进行了与甲同学同样的实验,但实验后他发现测量摆长时忘了加上摆球的半径,则该同学做出的T2-L图象为
B
B

A.虚线①,不平行实线OM  B.虚线②,平行实线OM
C.虚线③,平行实线OM    D.虚线④,不平行实线OM.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?惠州一模)(1)小明用电源频率为50Hz的电磁打点计时器(含复写纸)做“探究质量一定时,加速度与合力的关系”实验.
①在不挂配重,平衡摩擦力过程中,打点计时器打出的一条纸带如图2所示,纸带A端与小车相连.要使小车做匀速直线运动,垫木应向
移动.
②打点计时器打A、C两点过程中,小车通过的距离为
16.20
16.20
cm.
③打B点时小车的速度是
0.41
0.41
m/s
④打AC两点过程中,小车的平均加速度大小为
0.50
0.50
m/s2.(保留小数点后两位数字)
(2)在测定一根粗细均匀合金丝Rx的电阻率的实验中.
I.利用螺旋测微器测定合金丝的直径,示数如图3所示,则可读得合金丝的直径为
0.609
0.609
mm.
Ⅱ.待测合金丝Rx的电阻约为5Ω.提供的仪器有:
A.电压表V(内阻约为10kΩ,量程为3V)
B.电流表A1(内阻约为3Ω,量程为0.6A)
C.电流表A2(内阻约为0.1Ω,量程为3A)
D.滑动变阻器R(阻值为0-5Ω,额定电流为2A)
E.电源E(电动势为5V,内电阻为1Ω)
F.一个开关、若干导线
①要求较准确地测出其阻值,电流表应选
B
B
.(填序号)
②某同学根据以上仪器,按图4连接实验线路,在实验中发现电流表示数变化范围较窄,现请你用笔在图4中画一条线对电路进行修改,使电流表示数的变化范围变宽.
③此电路其测量结果比真实值偏
(填“大”或“小”).

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?徐汇区二模)在“用单摆测定重力加速度”的实验中:
(1)某同学分别选用四种材料不同、直径相同的实心球做实验,各组实验的测量数据如下.若要精确计算当地的重力加速度值,应选用第
2
2
组实验数据.
组别 摆球材料 摆长L/m 最大摆角 全振动次数 N/次
1 0.40 15° 20
2 1.00 50
3 0.40 15° 10
4 1.00 50
(2)某同学选择了合理的实验装置后,测量出几组不同摆长L和周期T的数值,画出T2-L图线(以T2为纵轴),并算出图线的斜率为k,则当地的重力加速度g=
2
k
2
k
(用符号表示).

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科目:高中物理 来源:2011年四川省阿坝州马尔康中学高考物理模拟试卷(解析版) 题型:填空题

在“用单摆测定重力加速度”的实验中:
(1)某同学分别选用四种材料不同、直径相同的实心球做实验,各组实验的测量数据如下.
组别摆球材料摆长L/m最大摆角全振动次数
N/次
10.4015°20
21.0050
30.4015°10
41.0050
若要计算当地的重力加速度值,应选用第    组实验数据. 
(2)甲同学选择了合理的实验装置后,测量出几组不同摆长L和周期T的数值,画出如图T2-L图象中的实线OM,并算出图线的斜率为k,则当地的重力加速度g=    (用符号表示).
(3)乙同学也进行了与甲同学同样的实验,但实验后他发现测量摆长时忘了加上摆球的半径,则该同学做出的T2-L图象为   
A.虚线①,不平行实线OM  B.虚线②,平行实线OM
C.虚线③,平行实线OM    D.虚线④,不平行实线OM.

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