實驗裝置如圖1所示:一木塊放在水平長木板上,左側(cè)栓有一細(xì)軟線,跨過固定在木板邊緣的滑輪與一重物相連.木塊右側(cè)與打點計時器的紙帶相連.在重物牽引下,木塊在木板上向左運動,重物落地后,木塊繼續(xù)向左做勻減速運動,圖2給出了重物落地后,打點計時器在紙帶上打出的一些點,試根據(jù)給出的數(shù)據(jù),求木塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ.要求寫出主要的運算過程.(打點計時器所用交流電頻率為50Hz,不計紙帶與木塊間的拉力.重力加速度取g=10m/s2.)

解:由給出的數(shù)據(jù)可知,重物落地后,木塊在連續(xù)相等的時間T內(nèi)的位移分別是:
s1=7.72cm,s2=7.21cm,s3=6.71cm,s4=6.25cm,s5=5.76cm,s6=5.29cm,s7=4.81cm,s8=4.31cm
以a表示加速度,根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律,有

又知T=0.04s
解得:a=-3.0m/s2
重物落地后木塊只受摩擦力的作用,用m表示木塊的質(zhì)量,根據(jù)牛頓第二定律有:
-μmg=ma
解得μ=0.30
答:木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為0.30.
分析:紙帶實驗中,若紙帶勻變速直線運動,測得紙帶上的點間距,利用勻變速直線運動的推論,可計算出打出某點時紙帶運動的加速度.
運用牛頓第二定律求出動摩擦因數(shù)μ.
點評:要注意單位的換算.
對于相鄰的計數(shù)點位移間隔不等時能夠運用逐差法求解.
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

《測繪小燈泡的伏安特性曲線》實驗裝置如圖1所示,L為額定電流0.2A左右的小燈泡,開關(guān)閉合前,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使它靠近電路中變阻器
 端(填“左”或“右”)的接線柱.如圖2是本實驗的實物圖,請用連線代替導(dǎo)線按左圖電路進行連線.

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科目:高中物理 來源: 題型:

“探究功與物體速度變化的關(guān)系”的實驗裝置如圖1所示,圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出,沿木板滑行,這時,橡皮筋對小車做的功記為W.當(dāng)用2條、3條…,完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次…實驗時,使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致.每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出.
(1)實驗前要平衡摩擦力是為了在每次實驗中
D
D

A.小車所受外力的總功為零
B.小車所受外力的總功相同
C.摩擦力對小車不做功
D.小車所受外力做的總功等于橡皮筋的拉力所做的功
(2)若木板水平放置,小車在兩條橡皮筋作用下運動,當(dāng)小車速度最大時,關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置(視小車為質(zhì)點),下列說法正確的是
B
B

A.橡皮筋處于原長狀態(tài)   B.橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)
C.小車在兩個鐵釘?shù)倪B線處D.小車已過兩個鐵釘?shù)倪B線
(3)實驗中,打點計時器使用的交流電頻率為50Hz.某同學(xué)打出的一段紙帶如圖2所示,則小車勻速運動時的速度大小為
2.0
2.0
m/s.(計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)
(4)實驗中,某同學(xué)分別用1根、2根、…、5根相同橡皮筋進行實驗,測得小車勻速運動時的速度分別為0.52m/s、0.78m/s、0.96m/s、1.08m/s、1.22m/s.請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在圖3坐標(biāo)紙中畫出W-v的圖線.

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科目:高中物理 來源: 題型:

在探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中,實驗裝置如圖1所示:
(1)某同學(xué)在探究小車質(zhì)量不變,小車的加速度與小車所受合力間的關(guān)系時,該同學(xué)平衡小車的摩擦阻力后,為了使小車所受的合力近似等于砝碼的重力,小車的質(zhì)量M和砝碼的質(zhì)量m分別應(yīng)選取下列哪組值最適宜
B
B

A.M=500g,m分別為50g、70g、100g、225g
B.M=500g,m分別為20g、30g、40g、50g
C.M=200g,m分別為50g、75g、100g、225g
D.M=200g,m分別為30g、40g、50g、100g
(2)在某次實驗中,某同學(xué)得到一條打點清晰的紙帶,并且每5個計時點取一個計數(shù)點(每相鄰的計數(shù)點間還有4個計時點未畫出),如圖2所示,已知每相鄰的2個計數(shù)點間的距離為s,且s1=0.95cm,s2=2.88cm,s3=4.80cm,s4=6.71cm,s5=8.64cm,s6=10.57cm,電磁打點計時器的電源頻率為50Hz.試計算此紙帶的加速度大小a=
1.92
1.92
m/s2(計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)
(3)有另外兩位同學(xué)通過測量,分別作出a-F圖象,如圖3、4中的A、B 線所示,試分析:
①A 線不通過坐標(biāo)原點的原因是
沒有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足
沒有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足

②B 線不通過坐標(biāo)原點的原因是:
平衡摩擦力時木板傾角太大
平衡摩擦力時木板傾角太大

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(2012?長寧區(qū)二模)用DIS測量不規(guī)則固體的密度,實驗裝置如圖1所示.實驗步驟如下:
Ⅰ.將質(zhì)量為9.30×10-3kg的固體放入注射器內(nèi);
Ⅱ.緩慢推動活塞至某一位置,記錄活塞所在位置的容積刻度V及對應(yīng)的氣體壓強P;
Ⅲ.重復(fù)步驟Ⅱ,記錄幾組P、V值;
Ⅳ.處理記錄的數(shù)據(jù),算出固體的密度.
(1)縱坐標(biāo)取V,橫坐標(biāo)取
1
P
,請根據(jù)表格數(shù)據(jù)在方格圖中(圖2)畫出相應(yīng)圖線;
(2)如果圖線與縱坐標(biāo)的截距為b,b表示的物理意義是
固體體積
固體體積
,寫出圖線對應(yīng)的函數(shù)表達式:
v=0.7
1
P
+0.265
v=0.7
1
P
+0.265
;
(3)該固體的密度為
3.5×103
3.5×103
kg/m3
測量次數(shù)
物理量
1 2 3 4
P/105Pa 0.77 1.00 1.33 1.82
v/10-5m3 1.20 1.00 0.85 0.65

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科目:高中物理 來源: 題型:

某物理興趣小組利用學(xué)校的數(shù)字實驗室設(shè)計了一個測量小車瞬時速度的實驗.設(shè)計的實驗裝置如圖1所示.將長直木板B支成斜面,小車C的前端固定擋光片P,光電門G固定在木板的側(cè)面A處,讓小車在斜面上的同一位置O由靜止釋放,用光電計時器(未畫出)記錄擋光片通過光電門時擋光的時間△t.興趣小組共準(zhǔn)備了寬度△x不同的五塊擋光片,分別做了五次實驗(每次實驗時擋光片的前沿均與小車的前端對齊),并計算出各次擋光片通過光電門的平均速度
.
v
.
v
=
△x
△t
).記錄的數(shù)據(jù)如下表所示:
實驗順序 △x(cm) △t(ms)
.
v
(m/s)
1 2 50.5 0.396
2 4 95.0 0.421
3 6 137.5 0.436
4 8 174.5 0.459
5 10 212.0 0.472
完成下列作圖和填空:
(1)根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù),在如圖2給出的坐標(biāo)紙上畫出
.
v
-△t圖線;
(2)由所畫出的
.
v
-△t
圖線,得出小車的加速度大小為
 
m/s2;
(3)由所畫出的
.
v
-△t
圖線,得出小車前端過A處的瞬時速度大小為
 
m/s.
(以上兩空均保留3位有效數(shù)字)
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