物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实验装置如图所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时

物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实验装置如图所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时

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物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实验装置如图所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接.打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz.开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列小点.

(1)上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.根据图中数据计算得加速度a=________(保留三位有效数字).

(2)回答下列两个问题:
①为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有________.(填入所选物理量前的字母)
A.木板的长度lB.木板的质量m1
C.滑块的质量m2D.托盘和砝码的总质量m3
E.滑块运动的时间t
②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是______________________.
(3)滑块与木板间的动摩擦因数μ=________(用被测物理量的字母表示,重力加速度为g).与真实值相比,测量的动摩擦因数________(填“偏大”或“偏小”).写出支持你的看法的一个论据:_____________________________.
答案
(1)0.497 m/s2(0.495 m/s2~0.497 m/s2均可)
(2)①CD ②天平 (3) 偏大 纸带与限位孔间有摩擦
解析
(1)用逐差法进行数据处理,取后六个数据,分成两组,根据Δx=aT2,整理得a=
m/s2=0.497 m/s2.
(2)①根据牛顿第二定律得:m3g-μm2g=(m2+m3)a,所以还需要测量的物理量是滑块质量m2、托盘和砝码的总质量m3.
②测量质量的实验器材是天平.
(3)由(2)中的表达式得出动摩擦因数为μ=.由于纸带与限位孔之间有摩擦或托盘下落时受空气阻力,加速度a的真实值偏小,所以实验测得的动摩擦因数与真实值相比偏大.
举一反三
为了探究加速度与力的关系,某同学设计了如图所示的实验装置,带滑轮的长木板水平放置,板上有两个光电门相距为d,滑块通过细线与重物相连,细线的拉力F大小等于力传感器的示数.让滑块从光电门1由静止释放,记下滑到光电门2的时间t,改变重物质量来改变细绳拉力大小,重复以上操作5次,得到下列表格中5组数据.

(1)若测得两光电门之间距离为d=0.5m,运动时间t=0.5s,则a=    m/s2
(2)依据表中数据在坐标纸上画出a-F图象.
(3)由图象可得滑块质量m=   kg,滑块和轨道间的动摩擦因数=  g=10m/s2
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(4分,每空2分)(1)用游标为20分度的卡尺测量某金属丝的长度,由下图可知其长度为      mm;

(2)用螺旋测微器测量其直径如右上图,由图可知其直径为   mm;
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在探究加速度与力、质量的关系实验中,采用如图所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用表示,盘及盘中砝码的质量用表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打上的点计算出。
(1)当的大小关系满足                         时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘中砝码的重力。
(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据。为了比较容易地检查出加速度与质量的关系,应该做                 的图象。
(3)如下图(a),甲同学根据测量数据做出的图线,说明实验存在的问题是          

(4)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的图线如下图(b)所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同?         
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(4分)读出下列游标卡尺和螺旋测微器的示数


游标卡尺的示数为         cm; 螺旋测微器的示数为                  cm
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(10分)如图所示是测量物块与木板间动摩擦因数的实验装置。长木板固定在水平桌面上,打点计时器固定在长木板上,纸带穿过打点计时器,与带滑轮的物块相连。沙桶和力传感器通过绕在滑轮上的细绳相连。调整沙桶的质量,当放开沙桶时,使物块在木板上做匀加速直线运动。(重力加速度为g,滑轮的质量和摩擦可以忽略)

(1)在某次测量中读出力传感器示数为F,为进一步测量动摩擦因数,下列物理量中还需测量的有______;
A.木板的长度LB.物块的质量m
C.沙桶的质量MD.运动的时间t
(2)现在已求得物块的加速度为a,利用测得的物理量写出动摩擦因数的表达式μ=___________
(3)为使实验结果更精确,该同学改变沙桶的质量,重复以上实验操作,得到多组数据,以力传感器的示数F为横轴,以加速度a为纵轴建立直角坐标系,做出a-F图象,得到一条倾斜的直线,该直线的纵轴截距大小为b,当地的重力加速度g,则由图象可得动摩擦因数μ=_______.
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