题目列表(包括答案和解析)
一物理兴趣小组用以下装置测量滑块与长为L=1m的轨道之间的滑动摩擦因数以及探究滑块在沿轨道向上运动时所受合力做功与动能变化的关系。
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(1) 测量滑块与轨道之间的滑动摩擦因数。
轨道上安装有两个光电门,其中光电门1的位置可移动。当一带有宽度为d=1cm的遮光条的滑块自轨道上滑下时,与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光条通过光电门1、2所用的时间分别为Δt1 、Δt2 。使滑块以一定初速度下滑,调节轨道右端距桌面的高度,最终使Δt1 =Δt2 ,并用米尺测量出轨道右端距桌面的高度h=25cm ;则滑块与轨道之间的滑动摩擦因数 μ=________;
(2) 探究滑块在沿轨道向上运动时所受合力做功与动能变化的关系。
撤掉光电门2,保持实验(1)中h不变,在轨道右端安装一光滑的定滑轮,用细绳连接滑块与力传感器(与电脑相连,其所受拉力可直接由电脑显示),细线横跨过定滑轮,传感器连接一重物,如图所示,操作:遮光条与光电门1距离x可从刻度尺上读出,通过改变光电门的位置,来获得多组数据;每次均由轨道底(低)(此处最好改为同一位置)端无初速度释放滑块,与光电门相连的计时器显示出每次遮光条通过光电门1所用的时间Δt,并做好记录,如下表所示
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第一次 |
第二次 |
第三次 |
第四次 |
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x(cm) |
10.0 |
22.6 |
50.0 |
62.4 |
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Δt(s) |
0.0101 |
0.0067 |
0.0045 |
0.0040 |
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V(m/s) |
0.99 |
1.50 |
2.24 |
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①请你根据以上题干中及图表内的信息,求解第四次实验中获得的速度
= ________;(保留三位有效数字)
②要验证受合力做功与动能变化的关系,还需要测出的物理量是( )
A.力学传感器的质量
B . 滑块与遮光条的质量
C.重物的质量
D. 滑块每次从静止开始滑到光电门所用的时间
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③一位同学每次实验得到力传感器的数值都为19.8N,并根据以上图表中数据做出了v2----x图像,如图所示。根据图像请你求出滑块的质量M=________;(重力加速度g=9.8m/s2)
一物理兴趣小组用以下装置测量滑块与长为L=1m的轨道之间的滑动摩擦因数以及探究滑块在沿轨道向上运动时所受合力做功与动能变化的关系。![]()
(1) 测量滑块与轨道之间的滑动摩擦因数。
轨道上安装有两个光电门,其中光电门1的位置可移动。当一带有宽度为d=1cm的遮光条的滑块自轨道上滑下时,与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光条通过光电门1、2所用的时间分别为Δt1、Δt2。使滑块以一定初速度下滑,调节轨道右端距桌面的高度,最终使Δt1 =Δt2 ,并用米尺测量出轨道右端距桌面的高度h="25cm" ;则滑块与轨道之间的滑动摩擦因数 μ=________;
(2) 探究滑块在沿轨道向上运动时所受合力做功与动能变化的关系。
撤掉光电门2,保持实验(1)中h不变,在轨道右端安装一光滑的定滑轮,用细绳连接滑块与力传感器(与电脑相连,其所受拉力可直接由电脑显示),细线横跨过定滑轮,传感器连接一重物,如图所示,操作:遮光条与光电门1距离x可从刻度尺上读出,通过改变光电门的位置,来获得多组数据;每次均由轨道底(低)(此处最好改为同一位置)端无初速度释放滑块,与光电门相连的计时器显示出每次遮光条通过光电门1所用的时间Δt,并做好记录,如下表所示![]()
| | 第一次 | 第二次 | 第三次 | 第四次 |
| x(cm) | 10.0 | 22.6 | 50.0 | 62.4 |
| Δt(s) | 0.0101 | 0.0067 | 0.0045 | 0.0040 |
| V(m/s) | 0.99 | 1.50 | 2.24 | |
| | 第一次 | 第二次 | 第三次 | 第四次 |
| x(cm) | 10.0 | 22.6 | 50.0 | 62.4 |
| Δt(s) | 0.0101 | 0.0067 | 0.0045 | 0.0040 |
| V(m/s) | 0.99 | 1.50 | 2.24 | |
(1) 一种游标卡尺,它的游标尺有20个等分度,总长度为19 mm.现用它测量某工件宽度,示数如图甲所示,其读数为________cm.乙图中螺旋测微器读数为________mm.
(2) 某同学利用如图丙所示的气垫导轨装置验证系统机械能守恒定律.在气垫导轨上安装了两光电门1、2,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过轻质定滑轮与钩码相连.
① 实验时要调整气垫导轨水平.不挂钩码和细线,接通气源,如果滑块________,则表示气垫导轨调整至水平状态.
② 不挂钩码和细线,接通气源,滑块从轨道右端向左运动的过程中,发现滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间.实施下列措施能够让导轨水平的是___ _____
A.调节P使轨道左端升高一些
B.调节Q使轨道右端降低一些
C.遮光条的宽度应适当大一些
D.滑块的质量增大一些
E.气源的供气量增大一些
③ 实验时,测出光电门1、2间的距离L,遮光条的宽度d,滑块和遮光条的总质量M,钩码质量m.由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间t1、t2,则系统机械能守恒成立的表达式是__________________.
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| 摆线长l/10-2m | 摆长L=l+d/2m-2 | 30次全振动的时间t/s | 周期T/s | T2/s2 |
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… | |||||
| 1 | 31.50 | 32.135 | 30.7 | 1.02 | 1.04 | 1.01 | … | ||||
| 2 | 40.00 | 40.635 | 40.8 | 1.36 | 1.85 | 1.17 | … | ||||
| 3 | 50.00 | 50.635 | 44.5 | 1.48 | 2.19 | 1.22 | … | ||||
| 4 | 65.00 | 65.635 | 49.3 | 1.64 | 2.69 | 1.28 | … | ||||
| 5 | 79.00 | 79.635 | 53.8 | 1.79 | 3.20 | 1.34 | … | ||||
| 6 | 85.00 | 85.635 | 56.1 | 1.87 | 3.50 | 1.37 | … | ||||
| 7 | 97.50 | 98.135 | 60.1 | 2.00 | 4.00 | 1.41 | … |
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