组卷网 > 高中物理综合库 > 物理实验 > 力学实验 > 用现代技术测量加速度 > 用光电门研究匀变速运动
题型:实验题 难度:0.65 引用次数:196 题号:5101163
(1)如图所示,放在水平圆盘上质量为0.5kg的小物块,离转轴距离0.2m,与圆盘间的滑动摩擦因数为0.4,当小物块随圆盘一起以2rad/s的角速度做匀速圆周运动时,受到的摩擦力大小为_________N。(重力加速度取g=10m/s2

(2)某同学用如图甲所示的装置测量滑块与水平桌面之间的动摩擦因数。

实验过程如下:
①用螺旋测微器测量出固定于滑块上的遮光条的宽度如图丙所示,则d =_______mm;


②在桌面上合适位置固定好弹簧和光电门,将光电门与数字计时器(图中未画出)连接;
③用滑块把弹簧压缩到某一位置,测量出滑块到光电门的距离x,释放滑块,滑块离开弹簧后,经过光电门,测出滑块上的遮光条通过光电门所用的时间t
④通过在滑块上增减砝码来改变滑块的质量m,仍用滑块将弹簧压缩到③中的位置,重复③的操作,得出一系列滑块质量m与它通过光电门所用的时间t的值.根据这些数值,作出图像,如图乙所示.已知图线在横纵的截距大小分别为ab,当地的重力加速度为g,则滑块与水平桌面之间的动摩擦因数=________。继续分析这个图像,还能求出的物理量是________
(3)某同学要测量一电阻R0(约2kΩ)的阻值和一个锂电池(电动势E标称值为3.7V,内阻约为2Ω,允许的最大放电电流为200mA)的电动势E和内电阻r,实验室备用的器材如下:
A.电压表V(量程4V,电阻RV约为4.0kΩ)
B.电流表(量程100mA,电阻约5Ω)
C.电流表(量程2mA,电阻约50Ω)
D.滑动变阻器(0~10Ω,额定电流1A)
E.滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1A)
F.电阻箱(0~999.9Ω,最小分度值0.1Ω)
G.开关S一只、导线若干
①为了测定电阻R0的阻值,该同学设计了如图1所示的电路,则电流表应选择__________,滑动变阻器应该选择__________
②在实验操作过程中发现滑动变阻器和电流表均已损坏,请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内电阻r,请在图2方框中画出实验电路图__________
③按照新设计的电路图连好电路进行实验,同学测得若干组数据,在进行数据处理时,采用了图像法,为使图线是一条直线,则应以___________为横坐标,以 ___________为纵坐标。

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【推荐1】物理兴趣小组用图示装置测滑块与长木板间的动摩擦因数,在水平桌面上放有一端装有定滑轮的长木板,长木板上固定有甲、乙两个光电门,与光电门相连的计时器能显示固定在滑块上的遮光片通过光电门时遮光的时间,滑块经绕过定滑轮的轻质细绳与测力计的挂钩相连,测力计下端吊着装有砂的砂桶;测力计能显示挂钩处所受的拉力.当地的重力加速度为g

(1)长木板没有定滑轮的-端_______ (填“需 要”或“不需 要”)垫高来平衡摩擦力;
(2)测出遮光片的宽度为d,两光电门间的距离为L,将滑块从图示位置由静止释放,测得滑块通过甲、乙两光电门的时间分别为,记录滑块运动过程中测力计的示数F,滑块和遮光片的总质量为m,则滑块运动的加速度为__________,所求动摩擦因数为____________。(用题中所给或测量得出的物理量的符号表示)
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【推荐2】某同学设计了如图甲所示的实验装置,来测量当地的重力加速度.质量未知的小钢球用一根不可伸长的细线与力传感器相连.力传感器能显示出细线上张力的大小,光电门安装在力传感器的正下方,调整光电门的位置,使小钢球通过光电门时,光电门的激光束正对小球的球心.

(1)实验开始前,先用螺旋测微器测出小钢球的直径,示数如图乙所示,则小钢球的直径d=______mm.
(2)将小钢球拉到一定的高度由静止释放,与光电门相连的计时器记录下小钢球通过光电门的时间t,力传感器测出细线上张力的最大值F.若实验时忽略空气阻力的影响,该同学通过改变小钢球由静止释放的高度,测出多组tF的值,为了使作出的图象是一条直线,则应作_____图象.(填正确答案的选项)
A.Ft      B.Ft2 C.       D.
(3)若该同学所作出的图象在纵轴上的截距为a,斜率为k,细线的长度为L,则小球的质量为_____,当地的重力加速度为_____.(用含有akLd的表达式表示)
(4)若空气阻力不能忽略,则重力加速度的测量值______真实值.(填“大于”、“小于”或“等于”)
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【推荐3】(1)为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为3.0cm的遮光板,如图所示,滑块在牵引力作用下匀加速先后通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为,通过第二个光电门的时间为,遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为。试估算:滑块经过第一个光电门时的速度大小=___________m/s;在运动过程中,滑块的加速度大小a=___________。(结果均保留两位小数)

(2)如图所示,某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为,其中,则打A点时小车瞬时速度的大小是___________m/s,用逐差法计算小车运动的加速度的表达式为a=___________(用已知字母表示),加速度的大小是___________m/s2。(结果均保留两位有效数字)
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