Question

實驗（共18分）

I．（12分）某物理興趣小組在一次探究活動中，要測量滑塊與木板之間的動摩擦因數．實驗裝置如圖所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，右端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其左端與穿過電磁打點計時器的紙帶相連，右端通過跨過定滑輪的細線與托盤連接．打點計時器使用的交流電源頻率為50 Hz．開始實驗時，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速直線運動，在紙帶上打出一系列點．

（1）上圖給出的是實驗中獲取紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6是計數點，每相鄰兩計數點間還有4個打點（圖中未標出），用刻度尺測量出計數點間的距離如圖所示．根據圖中數據計算的加速度=          （保留三位有效數字）．

（2）請回答下列兩個問題：

① 為了測量滑塊與木板之間的動摩擦因數，還需測量的物理量是          （填寫字母代號）

A．木板的長度

B．木板的質量

C．滑塊的質量 

D．托盤和砝碼的總質量

E．滑塊的運動時間t

② 欲測量①中所選定的物理量，所需要的實驗器材是               ．

（3）實驗時，用托盤和砝碼的總重力來代替細繩對滑塊的拉力，則滑塊與木板間的動摩擦因數＝                    （用L、g、a、、、、t中所需要的字母表示）．與真實值相比，測量的動摩擦因數              （填“偏大”或“偏小”）．

Ⅱ．（6分）在“互成角度的兩個力的合成”實驗中，如圖所示，用AB兩彈簧秤拉橡皮條結點O，使其位于E處，此時+=90°，然后保持A的讀數不變，當角由圖中所示的值逐漸減小時，要使結點仍在E處，可采取的辦法是       

A．增大B的讀數，減小角

B．減小B的讀數，減小角

C．減小B的讀數，增大角

D．增大B的讀數，增大角

 

Answer 1

【答案】

Ⅰ．（1）0.497m/s²（2）①CD（2分），②天平3），偏大 Ⅱ．B

【解析】

試題分析：（1）每相鄰兩計數點間還有4個打點，說明相鄰的計數點時間間隔：，根據逐差法有：

2）①要測量動摩擦因數，由f=μF_N 可知要求μ，需要知道摩擦力和壓力的大小，壓力就是滑塊的重力，所以需要知道滑塊的質量，摩擦力要根據鐵塊的運動來求得，滑塊做的是勻加速運動，拉滑塊運動的是托盤和砝碼，所以也要知道托盤和砝碼的質量，故ABE錯誤，CD正確．

②還需要天平來測量質量，

（3）以整個系統為研究對象，根據牛頓第二定律有：

  ①       ②聯立解得：

因為托盤和砝碼的總重力要大于繩子的拉力，所以結果偏大

Ⅱ。由題意可知：保持O點位置不動，即合力大小方向不變，彈簧測力計A的讀數不變，因此根據要求作出力的平行四邊形定則，所以由圖可知α角逐漸變小時，B的示數減小，同時β角減小，故ACD錯誤，B正確．

故選B．

考點：考查了測量滑塊與木板之間的動摩擦因數和“互成角度的兩個力的合成”實驗

點評：解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數據處理以及注意事項，同時要熟練應用所學基本規律解決實驗問題．