精英家教網(wǎng)圖為測(cè)量物塊與水平桌面之間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖,細(xì)線(xiàn)平行于桌面,物塊和遮光片的總質(zhì)量為M、重物的質(zhì)量為m,遮光片的寬度為d,兩光電門(mén)之間的距離為s.讓物塊從光電門(mén)A的左側(cè)由靜止釋放,分別測(cè)出遮光片通過(guò)光電門(mén)A、B所用的時(shí)間為tA和tB,用遮光片通過(guò)光電門(mén)的平均速度表示遮光片豎直中線(xiàn)通過(guò)光電門(mén)的瞬時(shí)速度.
(1)如果物塊運(yùn)動(dòng)的加速度為a,則物塊與水平桌面之間動(dòng)摩擦因數(shù)μ為
 
;
A.
mg-(M+m)a
Mg
B.
Mg-(M+m)a
mg
C.
mg-Ma
Mg
D.
mg-Ma
mg

(2)利用實(shí)驗(yàn)中測(cè)出的物理量,算出物塊運(yùn)動(dòng)的加速度a為
 
;
A.
d2
2s
(
1
t
2
A
-
1
t
2
B
)
B.
d2
2s
(
1
t
2
B
-
1
t
2
A
)
C.
d
t
 
A
tB
D.
d(tA-tB)
t
 
A
tB(tA+tB)

(3)遮光片通過(guò)光電門(mén)的平均速度
 
(選填“大于”、“等于”或“小于”)遮光片豎直中線(xiàn)通過(guò)光電門(mén)的瞬時(shí)速度,由此會(huì)產(chǎn)生誤差,請(qǐng)寫(xiě)出一種減小這一誤差的方法.答:
 
分析:(1)分別對(duì)m和M進(jìn)行受力分析,然后使用牛頓第二定律即可求得摩擦因數(shù);
(2)遮光板通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間很短,可以用對(duì)應(yīng)時(shí)間內(nèi)的平均速度代替瞬時(shí)速度;根據(jù)速度位移關(guān)系公式2as=
v
2
B
-
v
2
A
列式求解;
(3)遮光片通過(guò)光電門(mén)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,而物塊做加速運(yùn)動(dòng)前一半的時(shí)間內(nèi)的位移小于后一半時(shí)間內(nèi)的位移.
解答:解:(1)對(duì)m:mg-F=ma
對(duì)M:F-μMg=Ma
解得:μ=
mg-(M+m)a
Mg

故選:A;
(2)由于遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間極短,可以用平均速度表示瞬時(shí)速度,故
vA=
d
tA
;vB=
d
tB

由運(yùn)動(dòng)學(xué)的導(dǎo)出公式:2as=
v
2
B
-
v
2
A

解得:a=
v
2
B
-
v
2
A
2s
=
d2
2s
(
1
t
2
B
-
1
t
2
A
)
;
故選:B;
(3)遮光片通過(guò)光電門(mén)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,而物塊做加速運(yùn)動(dòng)前一半的時(shí)間內(nèi)的位移小于后一半時(shí)間內(nèi)的位移,所以時(shí)間到一半時(shí),遮光片的中線(xiàn)尚未到達(dá)光電門(mén),所以遮光片通過(guò)光電門(mén)的平均速度小于遮光片豎直中線(xiàn)通過(guò)光電門(mén)的瞬時(shí)速度.為減小實(shí)驗(yàn)的誤差,可以減小遮光片的寬度,也可以通過(guò)計(jì)算,消除理論誤差.
故答案為:(1)A;(2)B;(3)小于,減小遮光片的寬度.
點(diǎn)評(píng):本題關(guān)鍵明確探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理,知道減小系統(tǒng)誤差的兩種方法,不難.
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖1所示是測(cè)量物塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置.長(zhǎng)木板固定在水平桌面上,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上,紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,與帶滑輪的物塊相連.沙桶和力傳感器通過(guò)繞在滑輪上的細(xì)繩相連.調(diào)整沙桶的質(zhì)量,當(dāng)放開(kāi)沙桶時(shí),使物塊在木板上做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).(重力加速度為g,滑輪的質(zhì)量和摩擦可以忽略)
(1)在某次測(cè)量中讀出力傳感器示數(shù)為F,為進(jìn)一步測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù),下列物理量中還需測(cè)量的有
 

A.木板的長(zhǎng)度L
B.物塊的質(zhì)量m
C.沙桶的質(zhì)量M
D.運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t
(2)利用測(cè)得的物理量寫(xiě)出動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式μ=
 

(3)為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更精確,該同學(xué)改變沙桶的質(zhì)量,重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)操作,得到多組數(shù)據(jù)試驗(yàn)如圖乙表格,以力傳感器的示數(shù)F為橫軸,以加速度a為縱軸建立直角坐標(biāo)系如圖2,做出a-F圖象,重力加速度g=9.8m/s2,則由圖象可得動(dòng)摩擦因數(shù)μ=
 
(保留一位有效數(shù)字)物塊的質(zhì)量m=
 
kg(保留一位有效數(shù)字).
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示是測(cè)量物塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置。長(zhǎng)木板固定在水平桌面上,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上,紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,與帶滑輪的物塊相連。沙桶和彈簧秤通過(guò)繞在滑輪上的細(xì)繩相連。調(diào)整沙桶的質(zhì)量,當(dāng)放開(kāi)沙桶時(shí),使物塊在木板上做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。(重力加速度為g,滑輪的質(zhì)量和摩擦可以忽略)

1.除圖中所給的實(shí)驗(yàn)器材外,以下器材哪些是必需的______

A.天平    B.刻度尺     C.秒表   D.干電池

2.已讀出彈簧秤的示數(shù)為F,為進(jìn)一步測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù),下列物理量中還需測(cè)量的

有______;

A.木板的長(zhǎng)度L    B.物塊的質(zhì)量m    C.沙桶的質(zhì)量M   D.運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t

3.現(xiàn)在已求得物塊的加速度為a,利用測(cè)得的物理量寫(xiě)出動(dòng)摩擦因數(shù)弘的表達(dá)式_____;

4.為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更精確,該同學(xué)改變沙桶的質(zhì)量,重復(fù)以上操作,得到多組數(shù)據(jù)。以彈簧秤的示數(shù)F為橫軸,以加速度a為縱軸建立坐標(biāo)系,得到一條傾斜的直線(xiàn),該直線(xiàn)的縱軸截距大小為b,則動(dòng)摩擦因數(shù)

 

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科目:高中物理 來(lái)源:2013-2014學(xué)年江蘇省常州市高三上學(xué)期期末考試物理試卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

(10)如圖所示是測(cè)量物塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置。長(zhǎng)木板固定在水平桌面上,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上,紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,與帶滑輪的物塊相連。沙桶和力傳感器通過(guò)繞在滑輪上的細(xì)繩相連。調(diào)整沙桶的質(zhì)量,當(dāng)放開(kāi)沙桶時(shí),使物塊在木板上做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。(重力加速度為g,滑輪的質(zhì)量和摩擦可以忽略)

(1)在某次測(cè)量中讀出力傳感器示數(shù)為F,為進(jìn)一步測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù),下列物理量中還需測(cè)量的有______;

A.木板的長(zhǎng)度L?? B.物塊的質(zhì)量m

C.沙桶的質(zhì)量M???? D.運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t

(2) 現(xiàn)在已求得物塊的加速度為a,利用測(cè)得的物理量寫(xiě)出動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式μ=___________

(3)為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更精確,該同學(xué)改變沙桶的質(zhì)量,重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)操作,得到多組數(shù)據(jù),以力傳感器的示數(shù)F為橫軸,以加速度a為縱軸建立直角坐標(biāo)系,做出a-F圖象,得到一條傾斜的直線(xiàn),該直線(xiàn)的縱軸截距大小為b,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g,則由圖象可得動(dòng)摩擦因數(shù)μ=_______.

 

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科目:高中物理 來(lái)源:2011年遼寧省沈陽(yáng)市高一上學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè)物理卷 題型:實(shí)驗(yàn)題

如圖所示是測(cè)量物塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置。長(zhǎng)木板固定在水平桌面上,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上,紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,與帶滑輪的物塊相連。沙桶和彈簧秤通過(guò)繞在滑輪上的細(xì)繩相連。調(diào)整沙桶的質(zhì)量,當(dāng)放開(kāi)沙桶時(shí),使物塊在木板上做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。(重力加速度為g,滑輪的質(zhì)量和摩擦可以忽略)

1.除圖中所給的實(shí)驗(yàn)器材外,以下器材哪些是必需的______

A.天平    B.刻度尺     C.秒表    D.干電池

2.已讀出彈簧秤的示數(shù)為F,為進(jìn)一步測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù),下列物理量中還需測(cè)量的

有______;

A.木板的長(zhǎng)度L    B.物塊的質(zhì)量m    C.沙桶的質(zhì)量M    D.運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t

3.現(xiàn)在已求得物塊的加速度為a,利用測(cè)得的物理量寫(xiě)出動(dòng)摩擦因數(shù)弘的表達(dá)式_____;

4.為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更精確,該同學(xué)改變沙桶的質(zhì)量,重復(fù)以上操作,得到多組數(shù)據(jù)。以彈簧秤的示數(shù)F為橫軸,以加速度a為縱軸建立坐標(biāo)系,得到一條傾斜的直線(xiàn),該直線(xiàn)的縱軸截距大小為b,則動(dòng)摩擦因數(shù)

 

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示是測(cè)量物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置.物塊放在長(zhǎng)木板上,木板固定在水平桌面上,物塊前面有輕小動(dòng)滑輪,沙桶和彈簧秤通過(guò)繞在滑輪上的細(xì)繩相連,放開(kāi)沙桶后,物塊在木板上做勻加速運(yùn)動(dòng).(板上面空間的細(xì)繩均水平,不計(jì)滑輪的摩擦)

(1)要完成本實(shí)驗(yàn),還缺少的器材是(并指明它們各自的用途)

_______________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________.

(2)設(shè)物塊的質(zhì)量為m,加速度為a,彈簧秤的示數(shù)為F,動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,則它們之間的關(guān)系是_______________.

(3)若以圖象法處理數(shù)據(jù),并且使得到的圖象是一條傾斜的直線(xiàn),應(yīng)該以_______________為橫軸、加速度a為縱軸建立坐標(biāo)系.

(4)如果該圖線(xiàn)的縱軸截距的大小等于b,且重力加速度g為已知,則動(dòng)摩擦因數(shù)μ=_____________.

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