测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。AB是半径足够大的光滑四分之一圆弧轨道,与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切,C点在水平地面的垂直

测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。AB是半径足够大的光滑四分之一圆弧轨道,与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切,C点在水平地面的垂直

题型:不详难度:来源:
测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。AB是半径足够大的光滑四分之一圆弧轨道,与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切,C点在水平地面的垂直投影为C。重力加速度为g。实验步骤如下:
①用天平称出物块Q的质量m;
②测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CC’的长度h;
③将物块Q在A点从静止释放,在物块Q落地处标记其落地点D;  ④重复步骤③,共做10次;
⑤将10个落地点用一个尽量小的圆围住,用米尺测量圆心到C’的距离s。

(1)、用实验中的测量量表示:
(I) 物块Q到达B点时的动能EKB=           
(II)物块Q到达C点时的动能Ekc=            
(III)在物块Q从B运动到C的过程中,物块Q克服摩擦力做的功Wf=          
(IV)物块Q与平板P之间的动摩擦因数u=           
(2)、回答下列问题:
(I)实验步骤④⑤的目的是                         
(II)已知实验测得的u值比实际值偏大,其原因除了实验中测量的误差之外,其它的可能是                                。(写出一个可能的原因即可)。
答案
(1).(I)mgR ;(II);(III)mgR-;(IV) ;(2)(I)测平均值,减少偶然误差 ;(II)圆滑轨道不光滑或接缝处不光滑等等
解析

试题分析: (1)(I)从A到B,由动能定理得:mgR=EKB-0,则物块到达B时的动能EKB=mgR;
(II)离开C后,物块做平抛运动,
水平方向:s=vCt,竖直方向:h=,物块在C点的动能EKC=,解得:EKC=
(III)由B到C过程中,由动能定理得:-Wf=-,克服摩擦力做的功Wf= mgR-
(IV)B到C过程中,克服摩擦力做的功:Wf=μmg,得μ=
(2)(I)实验步骤④⑤的目的是测平均值,减少偶然误差;
(II)实验测得的u值比实际值偏大,其原因除了实验中测量的误差之外,很有可能就是其它地方有摩擦
举一反三
某实验小组利用如图所示的装置进行“探究加速度与合外力的关系”的实验。

(1)在实验中必须平衡摩擦力, 以小车所受重力的下滑力平衡摩擦力,当小车做             (1分)运动时,摩擦力恰好被平衡
(2)为了减小误差,在平衡摩擦力后,每次实验必须通过改变钩码的个数来改变小车所受合外力,获取多组数据。若小车质量为400g,实验中每次所用的钩码总质量范围应选       (1分)组会比较合理。(填选项前的字母)
A.10g~40g      B.200g~400g       C.1000g~2000g
(3)实验中打点计时器所使用的是        (交流、直流)电源 频率为50Hz,图中给出的是实验中获取的纸带的一部分:1、2、3、4、5是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点未标出每两个计数点间的时间间隔是       s,由该纸带可求得小车的加速度=      m/s2。(前两空各1分,最后一空2分)

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在验证机械能守恒定律的实验中,打点计时器所用电源输出交流电压的频率为50Hz,下图为在实验中打点计时器打出的一条纸带,图中A点是重锤下落的起点,重锤的质量为m。从某一位置B开始,B、C、D、E各相邻计数点间的距离分别为s1、s2、s3,设打点计时器的打点周期为T,则打D点时重锤动能的表达式为____________。(2分)

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分,每空(1)某同学用如图所示的装置测定重力加速度,打点计时器使用交流电频率为50Hz,打出的纸带如图所示,由纸带所示数据可算出实验时打下点5时重物的速率为       m/s,加速度为       m/s2.

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(12分)与打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图所示,a、b 分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用图所示装置验证机械能守恒定律。图中AB是固定的光滑斜面,斜面的倾角为300,1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门,与它们连接的光电计时器都没有画出。让滑块从斜面的顶端滑下,光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为5.00×10-2s、2.00×10-2s。已知滑块质量为2.00kg,滑块沿斜面方向的宽度为5.00cm,光电门1和2之间的距离为0.540m,g=9.80m/s2,取滑块经过光电门时的速度为其平均速度。(结果保留三位有效数字)

①滑块通过光电门1时的速度v1       m/s,通过光电门2时的速度v2       m/s;
②滑块通过光电门1、2之间的动能增加量为     J,重力势能的减少量为     J。
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(4分)甲、乙和丙三位同学做“互成角度的两个力的合成”的实验,所用弹簧测力计的量程为0~5N,他们都把橡皮条的一端固定在木板上的A点,橡皮条的另一端通过细绳连接弹簧测力计,用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点,如图所示,此时细绳都与平板平行,用F1和F2表示拉力的方向和大小。
甲同学F1和F2的方向互相垂直,F1=3.0N、F2=3.8N;乙同学F1和F2方向间的夹角约为30°,F1= F2=4.0N;丙同学F1和F2方向间的夹角约为120°,F1= F2=4.0N。这三位同学中操作不合适的是哪一位?并说明原因。_________________________

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