Ⅰ．某同学在做测定木块与木板间动摩擦因数的实验过程中，测滑动摩擦力时，他设计了两种实验方案．

I_bingo2022-10-04 11:39:541条回答

Ⅰ．某同学在做测定木块与木板间动摩擦因数的实验过程中，测滑动摩擦力时，他设计了两种实验方案．
方案一：木板固定在水平面上，用弹簧测力计水平拉动木块，如图甲所示．
方案二：用弹簧测力计水平地钩住木块，用力使木板在水平面上运动，如图乙所示．

除了实验必需的弹簧测力计、木块、木板、细线外，该同学还准备了若干重均为2.00N的砝码．
（1）上述两种方案中，你认为更合理的方案是______（填“甲”或“乙”），理由是：（回答一个理由即可）______．
（2）该同学在木块上加砝码，改变木块对木板的压力，记录了5组实验数据，如下表所示．
实验次序 1 2 3 4 5
砝码个数 0 1 2 3 4
砝码对木块
的压力/N		 0 2.00 4.00 6.00 8.00
测力计示
数/N		 1.50 2.00 2.50 2.95 3.50
木块受到的
摩擦力/N		 1.50 2.00 2.50 2.95 3.50
请根据上述数据，在坐标纸上作出木块受到的摩擦力f和砝码对木块的压力F的关系图象（以F为横坐标）．由图象可知，重为______N；木块与木板间的动摩擦因数为______．
Ⅱ．某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统由静止释放后机械能是否守恒．实验前已经调整气垫导轨底座使之水平，且选定滑块从静止开始运动的过程进行测量．

（1）如图乙所示，用游标卡尺测得窄遮光条的宽度d=______cm；实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t=1.2×10-2s，则在遮光条经过光电门时滑块的瞬间速度为______m/s．
（2）已知当地重力加速度为g，钩码的质量为m，滑块的质量为M，在本实验中还需要直接测量的物理量有：______．
A．光电门到导轨左端定滑轮的距离x
B．滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s
C．气垫导轨的总长L
（3）本实验通过比较______和
1
2
(m+M)(
d
△t
)2是否相等（用直接测出的物理量符号写出表达式，重力加速度为g）说明系统的机械能是否守恒．
（4）为提高实验结果的准确程度，该实验小组的同学对此实验提出以下建议，其中确实对提高准确程度有作用的是______．
A．绳的质量要轻，滑轮的质量要轻
B．在“轻质绳”的前提下，绳越长越好
C．钩码的质量m越小越好
（5）你还有其他好的建议是______．

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心仁剑不仁 共回答了17个问题 | 采纳率82.4%
解题思路：Ⅰ．（1）方案一：对摩擦力的测量是采用“间接法”进行的，只有当弹簧秤拉动木块匀速运动时，拉力才与摩擦力成为一对平衡力，它们大小相等．方案二：拉动木板时，木块受到向左的摩擦力，由于木块相对地面静止，则摩擦力与弹簧秤的拉力是一对平衡力．（2）采用描点法做出图象．求出动摩擦因素，继而求得重力；Ⅱ．（1）游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．先读出主尺读数，看游标的0刻度线超过主尺的哪一个读数，主尺读数就读多少，游标读数用分度乘以对齐的格数；由于遮光板通过的时间很短，因此可以用平均速度来代替其通过的瞬时速度；（2）要求遮光条经过光电门时滑块的瞬间速度，所以还需要测量滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s；（3）通过比较重力做功（重力势能的减小量）和动能的增加量之间的大小关系，可以验证机械能是否守恒．（4）本实验细绳和滑轮的质量要轻，不是绳越长越好，钩码的质量m要适中，不是越小越好；（5）摩擦力做功对实验有影响，减小摩擦力能提供精确度．

Ⅰ．（1）方案乙更合理．理由是：图乙中固定弹簧测力计，拉动木板做相对运动，更容易控制拉动的速度，使示数更稳定，测量更准确．（2）采用描点法做出图象，如图所示：由表格可知：第4组实验时，重力G=F=6.00N由图象...

点评：
本题考点： 机械能守恒定律；探究影响摩擦力的大小的因素．

考点点评： （1）在本实验中，准确读出弹簧测力计的示数是关键，因此，只有使物体做匀速直线运动，其拉力与摩擦力才是一对平衡力，改进后的方案也是为了使读数更准确．（2）明确实验原理，熟练应用所学物理知识进行有关数据处理是正确解答实验问题的关键．

1年前

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B．橡皮筋恰好恢复原长
C．小车恰好运动到两个铁钉的连线处
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Ⅱ．探究能力是物理学研究的重要能力之一，有同学通过设计实验探究绕轴转动而具有的转动动能与哪些因素有关．他以圆形砂轮为研究对象，研究其转动动能与质量、半径、角速度的具体关系．砂轮由动力带动匀速旋转测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，用一把弹性尺子与砂轮接触使砂轮慢慢停下，设尺子与砂轮间的摩擦力大小恒为
10
π
牛（不计转轴与砂轮的摩擦），分别取不同质量、不同半径的砂轮，使其以不同的角速度旋转进行实验，得到数据如下表所示：
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（2）以上实验运用了物理学中的一个重要的实验方法是______．
半径r/cm 质量m/kg 角速度ω（rad/s） 圈数 转动动能E k /J
4 1 2 8
4 1 3 18
4 1 4 32
4 2 2 16
4 3 2 24
4 4 2 32
8 1 2 16
12 1 2 24
16 1 2 32
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（3）如图3为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．从纸带上测出x 1 =3.20cm，x 2 =4.52cm，x 5 =8.42cm，x 6 =9.70cm．则木块加速度大小a=______ m/s 2 （保留两位有效数字）．
我爱你蒋甜1年前1
疲鱼 共回答了16个问题 | 采纳率93.8%
Ⅰ（1）平衡摩擦力后，橡皮筋的拉力等于合力，橡皮条做功完毕，小车的速度最大，若不进行平衡摩擦力操作，则当橡皮筋的拉力等于摩擦力时，速度最大，本题中木板水平放置，显然没有进行平衡摩擦力的操作，因此当小车的速度最大时，橡皮筋仍处于伸长状态，故BCD错误，A正确．
Ⅱ（1）砂轮停下时，砂轮边缘某点转过的弧长s=2πn，其中n是砂轮转过的圈数，砂轮克服摩擦力做的功等于砂轮动能的变化量，由能量守恒率可知：E K =W f =fs=
10
π ×2πn=20n（cm）=0.2n（m），实验时砂轮的动能如下表所示：

半径r/cm 质量/m 0 角速度（rad/s） 圈数 转动动能/J
4 1 2 8 1.60
4 1 3 18 3.60
4 1 4 32 6.40
4 2 2 16 3.20
4 3 2 24 4.80
4 4 2 32 6.40
8 1 2 16 3.20
12 1 2 24 4.80
16 1 2 32 6.40 ①根据第一、二、三组数据，半径、质量相同，角速度不同，发现角速度变为原来的2倍，转动动能变为原来的4倍，角速度变为原来的
3
2 倍，转动动能变为原来的
9
4 倍，可知转动动能与角速度的二次方成正比．②根据第一、四组数据，半径、角速度相同，质量不同，发现质量变为原来的2倍，转动动能变为原来的2倍，可知转动动能与质量成正比．③由第七九两组数据可知，质量、角速度相同，半径不同，发现半径变为原来的2倍，转动动能变为原来的2倍，可知转动动能与半径的成正比，综上所述，转动动能与质量、半径成正比、与角速度的二次方成正比，表达式为：
E K =kmω 2 r（k为比例系数）；
（2）分析的过程中总要控制一些量不变，故答案为：控制变量法．
Ⅲ：（1）应调整定滑轮高度，使细线与长木板平行．
（2）对木块、砝码盘和砝码组成的系统，
由牛顿第二定律得：mg-μMg=（M+m）a，
解得：μ=
mg-(m+M)a
Mg ；
（3）相邻两计数点间还有4个打点未画出，所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s，
根据运动学公式得：△x=at 2 ，a=
(x 5 - x 1 )+( x 6 - x 2 )
8 t 2 ≈1.3m/s 2 ．
故答案为：Ⅰ、A；Ⅱ、（1）kmω 2 r；（2）控制变量法；
Ⅲ．（1）细线与长木板平行；（2）
mg-(m+M)a
Mg ；（3）1.3．
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