通过测量重力加速度,进而间接测量海拔高度是高度测量的重要方法之一、某小组进行野外登山考察时设计了如下实验,测量当地重力加速度的大小。实验步骤如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/11/16e29b77-39c2-4d79-b50a-b4ff7817421c.png?resizew=175)
(i)如图甲所示,选择合适高度的垫块,使木板的倾角为53°,在其上表面固定一与小物块下滑路径平行的刻度尺(图中未画出);
(ii)调整手机使其摄像头正对木板表面,开启视频录功能。将小物块从木板顶端释放,用手机记录下小物块的运动情况。通过录像的回放,选择小物块运动路径上的一点作为参考点,得到小物块相对于图甲该点的运动距离L与对应运动时间t的数据;
(ⅲ)该同学选取部分实验数据,画出
图像,并在图像上标记出位于坐标纸网格交叉点上的两点;
(iv)再次调节垫块,使木板的倾角为37°,重复实验,画出了
图像,并在图像上标记出位于坐标纸网格交叉点上的两点。
回答以下问题:
(1)本实验___________ (填“需要”或者“不需要”)测量小物块的质量。
(2)由实验数据画得的两条
图像及标记点A、B、C、D如图所示,图线___________ (填“a”或者“b”)为木板倾角为53°时所得图像。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/11/0a8dd390-2fc3-49cf-b00a-2b5225a2c42e.png?resizew=300)
(3)由图像可得,木板倾角为37°时,物块过参考点时速度的大小为___________ m/s;根据标记点数据可得,小物块下滑加速度的大小为___________
。(结果均保留2位有效数字)
(4)根据图像和标记点数据,进一步分析得当地重力加速度大小为___________
。(结果保留2位有效数字,sin37°=0.60,cos37°=0.80)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/11/16e29b77-39c2-4d79-b50a-b4ff7817421c.png?resizew=175)
(i)如图甲所示,选择合适高度的垫块,使木板的倾角为53°,在其上表面固定一与小物块下滑路径平行的刻度尺(图中未画出);
(ii)调整手机使其摄像头正对木板表面,开启视频录功能。将小物块从木板顶端释放,用手机记录下小物块的运动情况。通过录像的回放,选择小物块运动路径上的一点作为参考点,得到小物块相对于图甲该点的运动距离L与对应运动时间t的数据;
(ⅲ)该同学选取部分实验数据,画出
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/82eb65945408cb20ce29712bcce71ff2.png)
(iv)再次调节垫块,使木板的倾角为37°,重复实验,画出了
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/82eb65945408cb20ce29712bcce71ff2.png)
回答以下问题:
(1)本实验
(2)由实验数据画得的两条
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/82eb65945408cb20ce29712bcce71ff2.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/11/0a8dd390-2fc3-49cf-b00a-2b5225a2c42e.png?resizew=300)
(3)由图像可得,木板倾角为37°时,物块过参考点时速度的大小为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/710920b7509b243cfbaaf711bc2ce34f.png)
(4)根据图像和标记点数据,进一步分析得当地重力加速度大小为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/720cd3a465f0dbe15475b3e61e0c0666.png)
更新时间:2022-10-09 10:39:36
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【知识点】 物体在粗糙斜面上滑动
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实验题
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较难
(0.4)
【推荐1】如图,质量为M的滑块A放在气垫导轨B上,C为位移传感器,它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上,经计算机处理后在屏幕上显示滑块A的位移一时间(
)图像和速率一时间(
)图像,整个装置置于高度可调节的斜面上,斜面的长度为l、高度为h。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2015/10/27/1575774565376000/1575774565711872/STEM/2f65ed36-5aa0-485a-ab3a-70d64599a88f.png?resizew=218)
(1)现给滑块A一沿气垫导轨向上的初速度,A的
图线如题b图所示,从图线可得滑块A下滑时的加速度a = ___ m/s2(保留一位有效数字),摩擦力对滑块A运动的影响__ (选填“A、明显,不可忽略”或“B.不明显,可忽略”)
(2)此装置还可用来测量重力加速度g,验时保持斜面的长度为l不变,通过改变h的大小,测出对应的加速度a,然后做出
图像(a为纵轴,h为横轴),图像中的图线是一条倾斜的直线,为求出重力加速度g需要从图像中找出___ .
A.图线与a轴截距a0 B.图线与h轴截距b0
C.图线的斜率k D.图线与坐标轴所夹面积S
则重力加速度g=____ (用题中和选项中给出的字母表示).
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2015/10/27/1575774565376000/1575774565711872/STEM/7a4aa962-6098-4ffd-bea1-e3c696ce1253.png?resizew=306)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2015/10/27/1575774565376000/1575774565711872/STEM/52001840-4400-481b-bf9e-f6485e57f8b0.png?resizew=302)
(3)若实验测得车
,且将气垫导轨换成长木板,滑块A换成滑块A
,若滑块A
与长木板间的动摩擦因数恒定,给滑块A
一沿滑板向上的初速度,A
的
图线如题c图.通过图线可求得滑块与长木板间的动摩擦因数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4ec0719844e0261af3b625d9673e5926.png)
____ (结果保留一位有效数字)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/037f840ede17e2a54519ed0cafa426ba.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d1552707683293dcf684d101dd09b5c9.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2015/10/27/1575774565376000/1575774565711872/STEM/2f65ed36-5aa0-485a-ab3a-70d64599a88f.png?resizew=218)
(1)现给滑块A一沿气垫导轨向上的初速度,A的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d1552707683293dcf684d101dd09b5c9.png)
(2)此装置还可用来测量重力加速度g,验时保持斜面的长度为l不变,通过改变h的大小,测出对应的加速度a,然后做出
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a5224837c228735e3ffb4e8b324c3f0d.png)
A.图线与a轴截距a0 B.图线与h轴截距b0
C.图线的斜率k D.图线与坐标轴所夹面积S
则重力加速度g=
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2015/10/27/1575774565376000/1575774565711872/STEM/7a4aa962-6098-4ffd-bea1-e3c696ce1253.png?resizew=306)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2015/10/27/1575774565376000/1575774565711872/STEM/52001840-4400-481b-bf9e-f6485e57f8b0.png?resizew=302)
(3)若实验测得车
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/500942a496334ad334d9ad0b9801a829.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9041a3dc5017c192cad54b40aa3f35f9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9041a3dc5017c192cad54b40aa3f35f9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9041a3dc5017c192cad54b40aa3f35f9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9041a3dc5017c192cad54b40aa3f35f9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/037f840ede17e2a54519ed0cafa426ba.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4ec0719844e0261af3b625d9673e5926.png)
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实验题
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较难
(0.4)
【推荐2】某课外活动小组设计了如图甲所示的实验来测量小物块与平直斜面间的动摩擦因数。如图甲所示,位移传感器与电脑相连后固定于倾角为30°的斜面底端,已知位移传感器可以测量小物块与传感器的间距x并通过数据线输入电脑。置于斜面顶端的小物块以某一初速度沿斜面下滑,以x为纵轴,以时间t为横轴,得到如图乙所示的x-t图像, 图中的斜虚线为图线的切线,切点为(0,100cm)。
(1)小物块的加速度大小为________ 。
(2)为了计算得到小物块与斜面间的动摩擦因数,是否需要测量小物块的质量?_____ (选填“需要”或“不需要”),小物块与斜面间的动摩擦因数为____ (重力加速度g取10m/s2,结果保留两位有效数字)。
(3)理论上,乙图的O中应填入的数据为_______ cm。
(1)小物块的加速度大小为
(2)为了计算得到小物块与斜面间的动摩擦因数,是否需要测量小物块的质量?
(3)理论上,乙图的O中应填入的数据为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/9/8/2545564411297792/2545962156482560/STEM/a0b04904-e109-4498-86ec-fad2f514e30d.png?resizew=490)
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实验题
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较难
(0.4)
名校
【推荐3】2020年12月8日,中尼两国联合宣布珠穆朗玛峰的最新高程为8848.86米。在此次珠峰高程测量中,采用的一种方法是通过航空重力仪测量重力加速度,从而间接测量海拔高度。我校“诚勤立达”兴趣小组受此启发设计了如下实验来测量渝北校区所在地的重力加速度大小。已知
,实验步骤如下:
;
b.在长木板上某处自由释放小物块,测量小物块距长木板底端的距离
和小物块在长木板上的运动时间
;
c.改变释放位置,得到多组
数据,作出
图像,据此求得小物块下滑的加速度为
;
d.调节垫块,改变长木板的倾角,重复上述步骤。
回答下列问题:
(1)当长木板的倾角为
时,作出的图像如图2所示,则此时小物块下滑的加速度![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/380bbacf854e30e2e747fc286d2b9997.png)
______
;(保留3位小数)
(2)小物块与长木板之间的动摩擦因数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4ec0719844e0261af3b625d9673e5926.png)
______ ;
(3)依据上述数据,可知我校渝北校区所在地的重力加速度![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4883b32a92dad2a01589aa4f5082ae2f.png)
______
;(保留3位有效数字)
(4)某同学认为:
图像中图线与时间轴围成的面积表示小物块在时间
内的位移大小。该观点是否正确?( )
A. 正确 B. 错误 C. 无法判断
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2a3729b0624f07210ccb252588c68f4b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/903c1bb6f9fe8f9b9710683a3e601452.png)
b.在长木板上某处自由释放小物块,测量小物块距长木板底端的距离
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/81dea63b8ce3e51adf66cf7b9982a248.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/36a1b09c653185842513e24ebba60bb3.png)
c.改变释放位置,得到多组
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/58b9c901f841c8f64de32a7d2d4af24b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1aa0ffd8be0a0721296f573774b1346d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8a13c7bf7b510a6af3db68bf8359c36d.png)
d.调节垫块,改变长木板的倾角,重复上述步骤。
回答下列问题:
(1)当长木板的倾角为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8141d00b74eb4c50bf861e6ff0edf137.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/380bbacf854e30e2e747fc286d2b9997.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bf15322699ee692781e91e11ee58b91b.png)
(2)小物块与长木板之间的动摩擦因数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4ec0719844e0261af3b625d9673e5926.png)
(3)依据上述数据,可知我校渝北校区所在地的重力加速度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4883b32a92dad2a01589aa4f5082ae2f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bf15322699ee692781e91e11ee58b91b.png)
(4)某同学认为:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1aa0ffd8be0a0721296f573774b1346d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/36a1b09c653185842513e24ebba60bb3.png)
A. 正确 B. 错误 C. 无法判断
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