图甲为“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。某同学欲用这套实验装置探究滑块的加速度
与长木板和滑块间的动摩擦因数
的关系,在其他条件不变的情况下,通过多次改变动摩擦因数
的值,利用纸带测量结果计算对应的多个加速度
的值,画出了
图像,如图乙所示,取重力加速度大小
。
(2)由图乙可知,若滑块的质量
,则小桶和砂子的总质量![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a6c57bbef89a37f1a3808c0ceeac0c22.png)
________
。
(3)在第(2)问条件下,理论上,图乙中![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5ccd4162c7d09f970cb77cadacdbe521.png)
________ 。(保留两位有效数字)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0a6936d370d6a238a608ca56f87198de.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1100379a4385b9ce064847bc21760adc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1100379a4385b9ce064847bc21760adc.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9aa5adc4b2ebc91ce11be37b9a40bb0c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a831fae871c9028a347e59294f7422ec.png)
A.实验中不必保证桶和砂子的总质量![]() ![]() |
B.滑块的质量![]() |
C.桶和砂子的总质量![]() |
D.连接滑块的细线与长木板可以不平行 |
(2)由图乙可知,若滑块的质量
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c3f4361ba78a913c3be1f47eec75b95a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a6c57bbef89a37f1a3808c0ceeac0c22.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24f7c4a8558eff6427d22b6c0c855721.png)
(3)在第(2)问条件下,理论上,图乙中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5ccd4162c7d09f970cb77cadacdbe521.png)
更新时间:2024-05-22 14:49:22
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【知识点】 利用牛顿第二定律测量动摩擦因数
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【推荐1】某同学用如图甲所示的实验装置测量木块与长木板之间的动摩擦因数。将左端带有滑轮的长木板放置在水平桌面上,细线跨过定滑轮后左端与重物连接,右端与装有力传感器的木块连接,力传感器可以直接测出细线的拉力大小。木块连接穿过打点计时器的纸带。
(1)实验前应调节_______ 的高度,使牵引木块的细线与长木板平行,接通电源,释放木块。
(2)某次实验时,打下如图乙所示的纸带,图中O、A、B、C、D、E、F为相邻的计数点,相邻两计数点间还有4个计时点未画出,打点计时器所接交流电的频率为50Hz,则木块运动的加速度大小为_______ m/s2(结果保留3位有效数字)。
(3)该同学根据测量所得数据在坐标纸上作出木块的加速度a随力传感器示数F变化的图像,如图丙所示,取重力加速度g=9.8m/s2,根据图像可得木块(含力传感器)的质量为_______ kg,木块与长木板之间的动摩擦因数为_______ (计算结果均保留2位有效数字)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/6/5/d7c32ce9-c9f1-437a-b137-f01a21ed47cc.png?resizew=308)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/6/5/c9a985ce-befd-4813-aa86-c7c43b2ee7bc.png?resizew=620)
(1)实验前应调节
(2)某次实验时,打下如图乙所示的纸带,图中O、A、B、C、D、E、F为相邻的计数点,相邻两计数点间还有4个计时点未画出,打点计时器所接交流电的频率为50Hz,则木块运动的加速度大小为
(3)该同学根据测量所得数据在坐标纸上作出木块的加速度a随力传感器示数F变化的图像,如图丙所示,取重力加速度g=9.8m/s2,根据图像可得木块(含力传感器)的质量为
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【推荐2】一同学采用如图甲所示的实验装置图测木块和长木板之间的动摩擦因数。具体操作为:把长木板利用铁架台固定,并抬高一定的倾角。把手机平放在木块上,借助手机中的水平仪app,测出木板的倾角如图乙。木块后接纸带,纸带穿过打点计时器,并打出如图丙所示的纸带,图中O、A、B、C、D、E、F是按打点先后顺序依次选取的计数点,在纸带上选定的相邻两个计数点之间还有四个计时点没有画出,sin26°=0.44,cos26°=0.90,g取10m/s2,所用电源的频率为50Hz,结果均保留两位小数。
(1)在ab之间接_____________ (填“直流电”“交流电”或“直流电和交流电均可”),打点计时器的打点时间间隔为__________ s。
(2)由图丙可知打下B点时的速度大小为____________ m/s;木块运动的加速度大小a=____________ m/s2。
(3)可以测得木块和木板之间的动摩擦因数为___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/1/81c424f5-b174-44ca-80b4-0dfb7340e08e.png?resizew=836)
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【推荐3】小明在课本查到“木-木”的动摩擦因数为0.3,打算对这个数据进行检验,用图甲的实验装置,设计了以下两个实验方案:
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/25/dae172a6-cff7-4f45-b901-13794135a559.png?resizew=177)
(1)实验方案一:
①待测木块放在水平放置的长木板上,通过细绳连接沙桶;
②增加沙桶中沙的质量,直到轻推木块,木块恰能做匀速直线运动;
③用天平测得此时沙桶及沙的总质量为m和待测木块的质量M,则动摩擦因数计算式![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4ec0719844e0261af3b625d9673e5926.png)
_____________ (仅用本小题中m、M符号表示)。
(2)实验方案二:若没有天平,则改用以下方案进行测量。
①待测木块放在水平放置的长木板上,通过细绳连接沙桶;
②增加沙桶中沙的质量,直到轻推木块,木块恰能做匀速直线运动;
③把沙桶取下,在木板上固定打点计时器,将纸带系在木块上,并穿过打点计时器;
④将木板不带滑轮的一端垫高,直到轻推木块,木块恰能做匀速直线运动;
⑤挂上沙桶(要与第②步中沙桶和桶中的沙总质量一致),接通电源,稳定后释放木块,得到如图乙所示纸带;
⑥已知打点计时器的频率为50Hz,根据图乙纸带数据,可算出木块运动的加速度a=____________ m/s2(保留两位有效数字)。
⑦已知当地的重力加速度为g=9.8m/s2,则计算动摩擦因数计算式
=_________ (仅用本小题中a、g符号表示),代入数据算出
=________ (保留两位有效数字)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/25/5c945815-56ba-4212-a6ac-6aa2ca1ecf7d.png?resizew=204)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/25/dae172a6-cff7-4f45-b901-13794135a559.png?resizew=177)
(1)实验方案一:
①待测木块放在水平放置的长木板上,通过细绳连接沙桶;
②增加沙桶中沙的质量,直到轻推木块,木块恰能做匀速直线运动;
③用天平测得此时沙桶及沙的总质量为m和待测木块的质量M,则动摩擦因数计算式
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4ec0719844e0261af3b625d9673e5926.png)
(2)实验方案二:若没有天平,则改用以下方案进行测量。
①待测木块放在水平放置的长木板上,通过细绳连接沙桶;
②增加沙桶中沙的质量,直到轻推木块,木块恰能做匀速直线运动;
③把沙桶取下,在木板上固定打点计时器,将纸带系在木块上,并穿过打点计时器;
④将木板不带滑轮的一端垫高,直到轻推木块,木块恰能做匀速直线运动;
⑤挂上沙桶(要与第②步中沙桶和桶中的沙总质量一致),接通电源,稳定后释放木块,得到如图乙所示纸带;
⑥已知打点计时器的频率为50Hz,根据图乙纸带数据,可算出木块运动的加速度a=
⑦已知当地的重力加速度为g=9.8m/s2,则计算动摩擦因数计算式
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1100379a4385b9ce064847bc21760adc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1100379a4385b9ce064847bc21760adc.png)
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