为了只用一根轻弹簧和一把刻度尺测定某滑块与水平桌面的动摩擦因数μ(设μ为定值),设计了下述实验:第一步:如图所示,将弹簧的一端固定在竖直墙上,使滑块紧靠弹簧将其
题型:不详难度:来源:
为了只用一根轻弹簧和一把刻度尺测定某滑块与水平桌面的动摩擦因数μ(设μ为定值),设计了下述实验:
第一步:如图所示,将弹簧的一端固定在竖直墙上,使滑块紧靠弹簧将其压缩,松手后滑块在水平桌面上滑行一段距离后停止;测得弹簧压缩量d与滑块向右滑行的距离S的有关数据如下:
实验次数
| 1
| 2
| 3
| 4
|
| d/cm
| 0.50
| 1.00
| 2.00
| 4.00
| S/cm
| 5.02
| 19.99
| 80.05
| 320.10
| 根据以上数据可得出滑块滑行距离S与弹簧压缩量d间的关系应是_________。 第二步:为了测出弹簧的劲度系数,将滑块挂在竖直固定的弹簧下端,弹簧伸长后保持静止状态。测得弹簧伸长量为△L,滑块质量为m,则弹簧的劲度系数k=________。用测得的物理量d,s,△L表示的滑块与桌面间的动摩擦因数μ=______(弹簧弹性势能Ep=kx2,k为劲度系数,x为形变量) |
答案
S 与d的平方成正比,mg/△L, d2/2△LS |
解析
根据实验获取的数据,可以发现的s跟的d平方之比都接近20,表明S与 d的平方成正比;当滑块吊起时,所受重力和弹簧弹力平衡,即mg=k△L,可求出k= mg/△L,根据动能定理知道,-μmgs+12kd2=0,把k值代入,可求得动摩擦因数μ=d2/2△LS |
举一反三
某同学用图1-2所示装置测量重力加速度g,所用交流电频率为50 Hz.在所选纸带上取某点为0号计数点,然后每3个点取一个计数点,所以测量数据及其标记符号如图所示. 方法A:由……,取平均值g="8.667" m/s2; 方法B:由取平均值g="8.673" m/s2. 从数据处理方法看,在S1、S2、S3、S4、S5、S6中,对实验结果起作用的,方法A中有__________;方法B中有__________.因此,选择方法___________(A或B)更合理,这样可以减少实验的__________(系统或偶然)误差.本实验误差的主要来源有____________(试举出两条) |
在利用碰撞做“验证动量守恒定律”实验中,实验装置如图所示,一起按要求安装好后开始实验。先是不放被碰小球,重复实验若干次;然后把被碰小球净值放在斜槽末端的水平部分的前端边缘处,又重复实验若干次,在白纸上记录下重锤位置和各次实验时小球落点的平均位置,一次为O、M、P、N,设入射小球和被碰小球的质量分别为m1、m2,且m1=2m2,则
(1)入射小球每次滚下都应从斜槽上的同一位置无初速释放,其目的是 A.为了使入射小球每次都能水平飞出槽口 B.为了使入射小球每次都以相同的动量到达槽口 C.为了使入射小球在空中飞行的时间不变 D.为了使入射小球每次都能与被碰小球对心碰撞 (2)下列有关本实验的说法中正确的有 A.未放被碰小球和放了被碰小球m2时,入射小球m1的落点分别为M、P B.未放被碰小球和放了被碰小球m2时,入射小球m1的落点分别为P、M C.未放被碰小球和放了被碰小球m2时,入射小球m1的落点分别为N、M D.在误差允许的范围内若测得|ON|=2|MP|,则标明碰撞过程中由m1、m2两球组成的系统动量守恒 |
某同学为研究滑动摩擦力与哪些因素有关设计了图10所示实验。 他用弹簧秤水平拉动木块在水平面上作匀速直线运动,读出并记录弹簧秤的读数。实验中改变被拉木块的数量、改变接触面的材料、改变接触面积的大小及改变木块速度的大小,并将若干次实验数据记录在下表中.试根据该同学的实验数据,分析总结并回答下列问题
实验次数
| 接触面材料
| 拉动木块数
| 木块放置情况
| 木块运动速度
| 弹簧秤读数(N)
| 1
| 木板
| 1
| 平放
| v较小
| 3.50
| 2
| 木板
| 1
| 平放
| v较大
| 3.50
| 3
| 木板
| 1
| 侧放
| v较小
| 3.50
| 4
| 木板
| 2
| 平放
| v较小
| 7.00
| 5
| 化纤地毯
| 1
| 平放
| v较小
| 8.00
| 6
| 化纤地毯
| 1
| 侧放
| v较大
| 8.00
| 7
| 化纤地毯
| 2
| 平放
| v较小
| 16.00
| (1)物体间的滑动摩擦力的大小与哪些因素有关?有什么关系? (2)物体间的滑动摩擦力的大小与哪些因素是无关的? |
小明同学要测量一长方形木块(带有一挂钩)与水平桌面间的动摩擦因数μ,但没有现成的弹簧测力计,于是小明用细弹簧、硬纸板等自制了一个简易弹簧测力计(只有均匀刻线没有标值)如图11所示。请你帮助设计这个实验
(1)主要步骤: 。 (2)计算表达式:(表达式中的字母要在步骤中出现) 。 |
(12分)如图(甲)是某同学研究“小车加速度与力”的关系的实验装置,他将光电门固定在水平轨道上的B点,用不同重物通过细线拉同一小车,每次小车都从同一位置A由静止释放,测得=50cm,遮光条的宽度d=1.14cm。(计算保留三位有效数字)
(1)某次实验时,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间=2.0×10—2s,则小车经过光电门时的速度= m/s; (2)本次实验中小车运动的加速度= m/s2; (3)实验中,该同学认为细线对小车的拉力F 等于重物重力的大小,改变重物的重量测 出多组重物的重量和对应遮光条通过光电 门的时间,计算出小车相应运动的加速度, 通过描点作出图象(乙),分析图线的AB 段可得出的实验结论是 ; 图象不通过坐标原点的原因是 。 (4)小车的质量= kg; (5)此图线的BC段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是 。A.小车与轨道间存在摩擦 | B.导轨保持了水平状态 | C.重物的总重量太大 | D.所用小车的质量太大 |
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