用铁架台将长木板倾斜支在水平桌面上,组成如图(1)所示装置(示意图),测量木块沿斜面下滑的加速度.所提供的仪器有长木板、木块、打点计时器(含纸带)、学生电源、米

用铁架台将长木板倾斜支在水平桌面上,组成如图(1)所示装置(示意图),测量木块沿斜面下滑的加速度.所提供的仪器有长木板、木块、打点计时器(含纸带)、学生电源、米

题型:不详难度:来源:
用铁架台将长木板倾斜支在水平桌面上,组成如图(1)所示装置(示意图),测量木块沿斜面下滑的加速度.所提供的仪器有长木板、木块、打点计时器(含纸带)、学生电源、米尺、铁架台及导线、开关等.
图(2)是打点计时器打出的一条纸带,纸带上标注了O点和几个计数点:A、B、C、D等,相邻两个计数点间还有4个点没有标出,纸带旁还给出了最小刻度1mm的刻度尺,刻度尺的零点与O点对齐.已知打点计时器所用交流电源的频率是50HZ.
(1)计数点C到O点的距离是______m.
(2)由纸带可以计算出木块滑动的加速度a的大小是______m/s2(保留三位有效数字).
(3)为了测定木块与长木板间的动摩擦因数,利用上述器材还需要测量的物理量有(指出物理量的名称并用符号表示出来)______.
(4)用(3)中测量出的物理量及加速度a、重力加速度g,计算动摩擦因数的计算式是______.

魔方格
答案
(1)由图示米尺可知,米尺分度值是1mm,C点所对应刻度尺的示数是30.00cm=0.3000m.
(2)由纸带可知,OA=10.80cm=0.1080m,CD=OD-OC=43.20cm-30.00cm=13.20cm=0.1320m,
计数点间的时间间隔t=0.1s,CD-OA=2at2,则a=2.40m/s2
(3)为了测定木块与长木板间的动摩擦因数,还需要测出:长木板的长度L,长木板上端抬起的高度h.
(4)设斜面的倾角是θ,由题意知:sinθ=
h
L
,cosθ=


L2-h2
L

对木块,由牛顿第二定律得:mgsinθ-μmgcosθ=ma,解得:μ=
gh-aL
g


L2-h2

故答案为:(1)0.3000;(2)2.40;(3)长木板的长度L,长木板上端抬起的高度h;(4)
gh-aL
g


L2-h2
举一反三
实验装置如图1所示:一木块放在水平长木板上,左侧栓有一细软线,跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连.木块右侧与打点计时器的纸带相连.在重物牵引下,木块在木板上向左运动,重物落地后,木块继续向左做匀减速运动,图2给出了重物落地后,打点计时器在纸带上打出的一些点,试根据给出的数据,求木块与木板间的动摩擦因数μ.要求写出主要的运算过程.(打点计时器所用交流电频率为50Hz,不计纸带与木块间的拉力.重力加速度取g=10m/s2.)

魔方格
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在利用打点计时器测速度的实验中,下列说法中正确的是______
A.先接通电源,后拉动纸带
B.先拉动纸带,后接通电源
C.电火花计时器使用6V以下的交流电源
D.连续n个计时点间的时间为(n-1)×0.02秒.
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如图为物体运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的之间还有四个点没有画出,交流电的频率为50Hz,其中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm、x6=10.26cm,则A点处瞬时速度的大小是______m/s,小车运动的加速度的大小是______m/s2(计算结果保留两位有效数字).

魔方格
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在“验证机械能守恒定律”的实验中,所用重物的质量为m,当地的重力加速度为g,打点计时器的打点时间间隔为T.某同学通过实验得到一条如图所示的纸带,纸带上的“0”点是物体刚要下落时打下的点,点“0”和“1”之间还有若干点,点“1”和点“6”之间各点为连续点,各点之间的距离如图所示.从“0”到“5”的过程中物体减小的重力势能的表达式为______,当打点“5”时物体的速度为______,这时物体动能的表达式为______.
魔方格
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用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.质量为0.300kg的重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点痕进行测量,即可验证机械能守恒定律.
(g取9.8m/s2

魔方格

(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;
D.测量纸带上某些点间的距离;
E.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.
将其中操作不当的步骤对应的字母填在下面的空行内,并说明其原因.
①______  ②______
(2)实验中得到如图2所示的纸带,根据纸带可得重锤从B点到D点重力势能的减少量等于______,动能的增加量等于______.(结果保留三位有效数)
(3)在验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加,其原因主要是______.
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