某同学设计了如图所示的装置,利用米尺、轻绳、轻滑轮、轨道、滑块、光电门、托盘天平和砝码等器材来测定滑块和轨道间的动摩擦因数μ。导轨上A处有一质量为M的滑块,滑块上装

◎ 题目

某同学设计了如图所示的装置,利用米尺、轻绳、轻滑轮、轨道、滑块、光电门、托盘天平和砝码等器材来测定滑块和轨道间的动摩擦因数μ。导轨上A处有一质量为M的滑块,滑块上装有宽度为b的遮光片,滑块和托盘上分别放有若干砝码,滑块上砝码总质量为m′,托盘和盘中砝码的总质量为m。导轨上B处有一光电门,可以测出遮光片经过光电门时的挡光时间Δt。实验中,滑块在水平轨道上从A到B做初速为零的匀加速直线运动,重力加速度g取10m/s2

小题1:若测得AB距离为x,则计算滑块加速度a的运动学公式是 ▲  
小题2:根据牛顿运动定律得到a与m的关系为:,他想通过多次改变m,测出相应的a值,并利用上式来计算。若要求保证a是m的一次函数,必须使保持不变,实验中应如何操作? ▲  
小题3:实验得到a与m的关系如下表所示,作出a—m图像,并根据图像求得μ=  ▲ (取两位有效数字)
a/m·s2
0.19
0.23
0.27
0.32
0.35
0.39
m/10-2kg
63
64
65
66
67
68
5u

◎ 答案


小题1:
小题2:把砝码盘中的砝码放到滑块上(或把滑块上的砝码放到砝码盘上)
小题3:μ=0.23(在0.21~0 25范围内均给满分)

◎ 解析

小题1:滑块在水平轨道上从A到B做初速为零的匀加速直线运动,根据

小题2:对整体进行研究,根据牛顿第二定律得:若要求a是m的一次函数必须使m不变,即使m+m′不变,在增大m时等量减小m′,
所以实验中应将从托盘中取出的砝码置于滑块上.
小题3:将取为k,有k==,在图象上取两点将坐标代入
解得μ=0.23(在0.21到0.25之间是正确的)

◎ 知识点

    专家分析,试题“某同学设计了如图所示的装置,利用米尺、轻绳、轻滑轮、轨道、滑块、光电门、托盘天平和砝码等器材来测定滑块和轨道间的动摩擦因数μ。导轨上A处有一质量为M的滑块,滑块上装…”主要考查了你对  【实验:探究小车速度随时间变化的规律】,【实验:探究弹力与弹簧伸长的关系】,【实验:探究加速度与力、质量的关系】,【实验:探究功与速度变化的关系】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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