世紀(jì)金榜·2016高考物理一輪配套課件：熱點(diǎn)專(zhuān)題突破系列2-“板塊裝置”在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

1、熱點(diǎn)專(zhuān)題突破系列(二)“板塊裝置”在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用【高考熱點(diǎn)概述高考熱點(diǎn)概述】由一個(gè)長(zhǎng)木板和一個(gè)滑塊由一個(gè)長(zhǎng)木板和一個(gè)滑塊( (或小車(chē)或小車(chē)) )組成的組成的“板塊裝置板塊裝置”在力學(xué)實(shí)在力學(xué)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用十分廣泛驗(yàn)中應(yīng)用十分廣泛,“,“板塊裝置板塊裝置”所涉及的實(shí)驗(yàn)主要有研究勻變速直所涉及的實(shí)驗(yàn)主要有研究勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)、驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律、探究動(dòng)能定理、驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。線(xiàn)運(yùn)動(dòng)、驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律、探究動(dòng)能定理、驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律?！鞍鍓K裝置板塊裝置”在驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律、驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)及其創(chuàng)在驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律、驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)及其創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用是高考的熱點(diǎn)。新實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用是高考的熱點(diǎn)

2、。【熱點(diǎn)分類(lèi)突破熱點(diǎn)分類(lèi)突破】一、一、“板塊裝置板塊裝置”在測(cè)量滑塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)中的應(yīng)用在測(cè)量滑塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)中的應(yīng)用【例證例證1 1】(2014(2014山東高考山東高考) )某實(shí)驗(yàn)小組利用彈簧秤和刻度尺某實(shí)驗(yàn)小組利用彈簧秤和刻度尺, ,測(cè)量滑測(cè)量滑塊在木板上運(yùn)動(dòng)的最大速度。塊在木板上運(yùn)動(dòng)的最大速度。實(shí)驗(yàn)步驟：實(shí)驗(yàn)步驟：用彈簧秤測(cè)量橡皮泥和滑塊的總重力用彈簧秤測(cè)量橡皮泥和滑塊的總重力, ,記作記作G;G;將裝有橡皮泥的滑塊放在水平木板上將裝有橡皮泥的滑塊放在水平木板上, ,通過(guò)水平細(xì)繩和固定彈簧秤通過(guò)水平細(xì)繩和固定彈簧秤相連相連, ,如圖甲所示。在如圖甲所示。在A A端向右拉動(dòng)木

3、板端向右拉動(dòng)木板, ,待彈簧秤示數(shù)穩(wěn)定后待彈簧秤示數(shù)穩(wěn)定后, ,將讀數(shù)將讀數(shù)記作記作F;F;改變滑塊上橡皮泥的質(zhì)量改變滑塊上橡皮泥的質(zhì)量, ,重復(fù)步驟重復(fù)步驟; ;實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：G/NG/N 1.501.50 2.002.00 2.502.50 3.003.00 3.503.50 4.004.00F/NF/N 0.590.59 0.830.83 0.990.99 1.221.22 1.371.37 1.611.61如圖乙所示如圖乙所示, ,將木板固定在水平桌面上將木板固定在水平桌面上, ,滑塊置于木板上左端滑塊置于木板上左端C C處處, ,細(xì)細(xì)繩跨過(guò)定滑輪分別與滑塊和

4、重物繩跨過(guò)定滑輪分別與滑塊和重物P P連接連接, ,保持滑塊靜止保持滑塊靜止, ,測(cè)量重物測(cè)量重物P P離地離地面的高度面的高度h;h;滑塊由靜止釋放后開(kāi)始運(yùn)動(dòng)并最終停在木板上的滑塊由靜止釋放后開(kāi)始運(yùn)動(dòng)并最終停在木板上的D D點(diǎn)點(diǎn)( (未與滑輪碰未與滑輪碰撞撞),),測(cè)量測(cè)量C C、D D間的距離間的距離s s。完成下列作圖和填空：完成下列作圖和填空：(1)(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在給定坐標(biāo)紙上作出根據(jù)表中數(shù)據(jù)在給定坐標(biāo)紙上作出F-GF-G圖線(xiàn)。圖線(xiàn)。(2)(2)由圖線(xiàn)求得滑塊和木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)由圖線(xiàn)求得滑塊和木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)=_(=_(保留保留2 2位有效位有效數(shù)字?jǐn)?shù)字) )。(3)(3)滑塊

5、最大速度的大小滑塊最大速度的大小v=_(v=_(用用h h、s s、和重力加速和重力加速度度g g表示表示) )。【精講精析精講精析】(1)(1)圖像如圖所示圖像如圖所示(2)(2)圖甲中滑塊和橡皮泥處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得圖甲中滑塊和橡皮泥處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得F=GF=G，即，即= = ；圖像中斜率的大小就表示動(dòng)摩擦因數(shù)，由圖像可得；圖像中斜率的大小就表示動(dòng)摩擦因數(shù)，由圖像可得=0.40=0.40。(3)(3)滑塊運(yùn)動(dòng)位移為滑塊運(yùn)動(dòng)位移為h h時(shí)速度最大，后一段滑塊做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，由時(shí)速度最大，后一段滑塊做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理得：動(dòng)能定理得：-mg(s-h)=0- mv-mg

6、(s-h)=0- mv2 2，所以滑塊運(yùn)動(dòng)的最大速度的大小，所以滑塊運(yùn)動(dòng)的最大速度的大小答案：答案：(1)(1)見(jiàn)精講精析見(jiàn)精講精析 (2)0.40 (3)(2)0.40 (3)FG1.60.44.0 1.012v2 g(sh)。2 g(sh)【總結(jié)提升總結(jié)提升】本實(shí)驗(yàn)的誤差來(lái)源本實(shí)驗(yàn)的誤差來(lái)源來(lái)源一：細(xì)繩與長(zhǎng)木板不平行。來(lái)源一：細(xì)繩與長(zhǎng)木板不平行。來(lái)源二：橡皮泥和滑塊的重力測(cè)量有誤差。來(lái)源二：橡皮泥和滑塊的重力測(cè)量有誤差。來(lái)源三：木板上木塊的移動(dòng)距離測(cè)量讀數(shù)不準(zhǔn)確。來(lái)源三：木板上木塊的移動(dòng)距離測(cè)量讀數(shù)不準(zhǔn)確。二、二、“板塊裝置板塊裝置”在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)

7、中的應(yīng)用【例證例證2 2】(2014(2014漳州模擬漳州模擬) )某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。來(lái)驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。(1)(1)實(shí)驗(yàn)前需要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座使之水平實(shí)驗(yàn)前需要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座使之水平, ,利用現(xiàn)有器材如何判斷導(dǎo)利用現(xiàn)有器材如何判斷導(dǎo)軌是否水平軌是否水平?_?_。(2)(2)如圖乙所示如圖乙所示, ,用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度d=_cm;d=_cm;實(shí)驗(yàn)時(shí)將滑實(shí)驗(yàn)時(shí)將滑塊從圖示位置由靜止釋放塊從圖示位置由靜止釋放, ,由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)由數(shù)

8、字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間間t=1.2t=1.21010-2-2s,s,則滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度為則滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度為_(kāi)m/s_m/s。在。在本次實(shí)驗(yàn)中還需要測(cè)量的物理量有：鉤碼的質(zhì)量本次實(shí)驗(yàn)中還需要測(cè)量的物理量有：鉤碼的質(zhì)量m m、_和和_(_(文字說(shuō)明并用相應(yīng)的字母表示文字說(shuō)明并用相應(yīng)的字母表示) )。(3)(3)本實(shí)驗(yàn)通過(guò)比較本實(shí)驗(yàn)通過(guò)比較_和和_在實(shí)驗(yàn)誤差允許的在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等范圍內(nèi)相等( (用測(cè)量的物理量符號(hào)表示用測(cè)量的物理量符號(hào)表示),),從而驗(yàn)證了系統(tǒng)的機(jī)械能守從而驗(yàn)證了系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。恒?！揪v精析精講精析】(1)(1)接通氣源接通氣源, ,將

9、滑塊靜置于氣墊導(dǎo)軌上將滑塊靜置于氣墊導(dǎo)軌上, ,若滑塊基本保若滑塊基本保持靜止持靜止, ,則說(shuō)明導(dǎo)軌是水平的則說(shuō)明導(dǎo)軌是水平的( (或輕推滑塊或輕推滑塊, ,滑塊能基本做勻速直線(xiàn)運(yùn)滑塊能基本做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)) )。(2)d=5 mm+2(2)d=5 mm+20.1 mm=5.2 mm=0.52 cm0.1 mm=5.2 mm=0.52 cm；滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)；滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度為速度為v= =0.43 m/sv= =0.43 m/s；根據(jù)機(jī)械能守恒定律，應(yīng)該滿(mǎn)足；根據(jù)機(jī)械能守恒定律，應(yīng)該滿(mǎn)足mgs=mgs= (m+M)( ) (m+M)( )2 2，所以本次實(shí)驗(yàn)中還需要測(cè)量的物理

10、量有：鉤碼的質(zhì)，所以本次實(shí)驗(yàn)中還需要測(cè)量的物理量有：鉤碼的質(zhì)量量m m、滑塊上的遮光條初始位置到光電門(mén)的距離、滑塊上的遮光條初始位置到光電門(mén)的距離s s和滑塊的質(zhì)量和滑塊的質(zhì)量M M。(3)(3)通過(guò)比較通過(guò)比較mgsmgs和和 (m+M)( )(m+M)( )2 2在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等，從在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等，從而驗(yàn)證了系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。而驗(yàn)證了系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。dt12dt12dt答案：答案：(1)(1)接通氣源，將滑塊靜置于氣墊導(dǎo)軌上，若滑塊基本保持靜接通氣源，將滑塊靜置于氣墊導(dǎo)軌上，若滑塊基本保持靜止，則說(shuō)明導(dǎo)軌是水平的止，則說(shuō)明導(dǎo)軌是水平的( (或輕推滑塊，滑塊能基本做勻

11、速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)或輕推滑塊，滑塊能基本做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)) ) (2)0.52 0.43 (2)0.52 0.43 滑塊上的遮光條初始位置到光電門(mén)的距離滑塊上的遮光條初始位置到光電門(mén)的距離s s 滑滑塊的質(zhì)量塊的質(zhì)量M (3)mgs (m+M)( )M (3)mgs (m+M)( )2 212dt【總結(jié)提升總結(jié)提升】本實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)本實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)特點(diǎn)一：是對(duì)教材實(shí)驗(yàn)或常見(jiàn)練習(xí)題進(jìn)行器材和裝置的改換而成的。特點(diǎn)一：是對(duì)教材實(shí)驗(yàn)或常見(jiàn)練習(xí)題進(jìn)行器材和裝置的改換而成的。特點(diǎn)二：滑塊沿氣墊導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程幾乎沒(méi)有摩擦力。特點(diǎn)二：滑塊沿氣墊導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程幾乎沒(méi)有摩擦力。特點(diǎn)三：以整個(gè)運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)為研究對(duì)象。

12、特點(diǎn)三：以整個(gè)運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)為研究對(duì)象。 【專(zhuān)題強(qiáng)化訓(xùn)練專(zhuān)題強(qiáng)化訓(xùn)練】1.(20131.(2013新課標(biāo)全國(guó)卷新課標(biāo)全國(guó)卷)圖甲為測(cè)量物塊與水平桌面之間動(dòng)摩擦因圖甲為測(cè)量物塊與水平桌面之間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。實(shí)驗(yàn)步驟如下：數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。實(shí)驗(yàn)步驟如下：用天平測(cè)量物塊和遮光片的總質(zhì)量用天平測(cè)量物塊和遮光片的總質(zhì)量M M、重物的質(zhì)量、重物的質(zhì)量m;m;用游標(biāo)卡尺測(cè)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光片的寬度量遮光片的寬度d;d;用米尺測(cè)量?jī)晒怆婇T(mén)之間的距離用米尺測(cè)量?jī)晒怆婇T(mén)之間的距離s;s;調(diào)整輕滑輪調(diào)整輕滑輪, ,使細(xì)線(xiàn)水平使細(xì)線(xiàn)水平; ;讓物塊從光電門(mén)讓物塊從光電門(mén)A A的左側(cè)由靜止釋放的左側(cè)由靜止釋放

13、, ,用數(shù)字毫秒計(jì)分別測(cè)出遮光片用數(shù)字毫秒計(jì)分別測(cè)出遮光片經(jīng)過(guò)光電門(mén)經(jīng)過(guò)光電門(mén)A A和光電門(mén)和光電門(mén)B B所用的時(shí)間所用的時(shí)間ttA A和和ttB B, ,求出加速度求出加速度a;a;多次重復(fù)步驟多次重復(fù)步驟, ,求求a a的平均值的平均值 ; ;根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求出動(dòng)摩擦因數(shù)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求出動(dòng)摩擦因數(shù)。a回答下列問(wèn)題：回答下列問(wèn)題：(1)(1)測(cè)量測(cè)量d d時(shí)時(shí), ,某次游標(biāo)卡尺某次游標(biāo)卡尺( (主尺的最小分度為主尺的最小分度為1mm)1mm)的示數(shù)如圖乙所示的示數(shù)如圖乙所示, ,其讀數(shù)為其讀數(shù)為_(kāi)cm_cm。(2)(2)物塊的加速度物塊的加速度a a可用可用d d、s s、ttA A和

14、和ttB B表示為表示為a=_a=_。(3)(3)動(dòng)摩擦因數(shù)動(dòng)摩擦因數(shù)可用可用M M、m m、 和重力加速度和重力加速度g g表示為表示為=_=_。(4)(4)如果細(xì)線(xiàn)沒(méi)有調(diào)整到水平如果細(xì)線(xiàn)沒(méi)有調(diào)整到水平, ,由此引起的誤差屬于由此引起的誤差屬于_(_(選填選填“偶然誤差偶然誤差”或或“系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差”) )。【解析解析】(1)20(1)20分度游標(biāo)卡尺的精確度為分度游標(biāo)卡尺的精確度為0.05mm,0.05mm,主尺讀數(shù)主尺讀數(shù)0.9 cm,0.9 cm,游游標(biāo)尺讀數(shù)標(biāo)尺讀數(shù)=12=120.005 cm=0.060 cm,0.005 cm=0.060 cm,所以游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為所以游標(biāo)卡尺的

15、讀數(shù)為0.960cm0.960cm。a(2)(2)遮光片經(jīng)過(guò)光電門(mén)遮光片經(jīng)過(guò)光電門(mén)A A和和B B的平均速度分別表示的平均速度分別表示A A、B B位置的瞬時(shí)速度，位置的瞬時(shí)速度， 又由速度位移公式得：又由速度位移公式得：(3)(3)對(duì)遮光片、物塊和重物由牛頓第二定律得：對(duì)遮光片、物塊和重物由牛頓第二定律得：F-Mg=M F-Mg=M ，mg-F=m mg-F=m ，即，即mg-Mg=(M+m) mg-Mg=(M+m) ，所以，所以(4)(4)如果細(xì)線(xiàn)沒(méi)有調(diào)整到水平，由此引起的誤差是實(shí)驗(yàn)原理不完善引如果細(xì)線(xiàn)沒(méi)有調(diào)整到水平，由此引起的誤差是實(shí)驗(yàn)原理不完善引起的系統(tǒng)誤差。起的系統(tǒng)誤差。ABABdd

16、vvtt，2222BABAvv1dda()()2s2stt。aaamg(Mm)aMg 。答案：答案：(1)0.960 (2)(1)0.960 (2)(3) (4)(3) (4)系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差22BA1dd()()2sttmg(Mm)aMg2.2.為測(cè)定木塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為測(cè)定木塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù), ,小亮設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置小亮設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中, ,當(dāng)木塊當(dāng)木塊A A位于水平桌面上的位于水平桌面上的O O點(diǎn)時(shí)點(diǎn)時(shí), ,重物重物B B剛好接觸剛好接觸地面。將地面。將A A拉到拉到P P點(diǎn)點(diǎn), ,待待B B穩(wěn)定后由靜止釋放穩(wěn)定后由靜止釋放,A,A

17、最終滑到最終滑到Q Q點(diǎn)。分別測(cè)量點(diǎn)。分別測(cè)量OPOP、OQOQ的長(zhǎng)度的長(zhǎng)度h h和和s s。改變。改變h,h,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)重復(fù)上述實(shí)驗(yàn), ,分別記錄幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。分別記錄幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。(1)(1)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí), ,發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)A A釋放后會(huì)撞到滑輪。請(qǐng)?zhí)岢鰞蓚€(gè)解決方法。釋放后會(huì)撞到滑輪。請(qǐng)?zhí)岢鰞蓚€(gè)解決方法。(2)(2)請(qǐng)根據(jù)下表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出請(qǐng)根據(jù)下表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出s -hs -h關(guān)系的圖像。關(guān)系的圖像。h/cmh/cm 20.020.0 30.030.0 40.040.0 50.050.0 60.060.0s/cms/cm 19.519.5 28.528.5 39.039.0 48.0

18、48.0 56.556.5(3)(3)實(shí)驗(yàn)測(cè)得實(shí)驗(yàn)測(cè)得A A、B B的質(zhì)量分別為的質(zhì)量分別為m=0.40 kgm=0.40 kg、M=0.50kgM=0.50kg。根據(jù)。根據(jù)s -hs -h圖像圖像可計(jì)算出可計(jì)算出A A木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=_=_。( (結(jié)果保留一結(jié)果保留一位有效數(shù)字位有效數(shù)字) )(4)(4)實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)中, ,滑輪軸的摩擦?xí)?dǎo)致滑輪軸的摩擦?xí)?dǎo)致的測(cè)量結(jié)果的測(cè)量結(jié)果_(_(選填選填“偏大偏大”或或“偏小偏小”) )。【解析解析】(1)(1)為使為使A A不撞到滑輪不撞到滑輪, ,應(yīng)設(shè)法減小應(yīng)設(shè)法減小B B落地瞬間落地瞬間A A的速度的速度, ,因

19、而可因而可以減小以減小B B的質(zhì)量的質(zhì)量; ;增加細(xì)線(xiàn)的長(zhǎng)度或增大增加細(xì)線(xiàn)的長(zhǎng)度或增大A A的質(zhì)量的質(zhì)量; ;降低降低B B的起始高度。的起始高度。(2)(2)如圖如圖 (3)(3)對(duì)對(duì)A A木塊應(yīng)用動(dòng)能定理，有木塊應(yīng)用動(dòng)能定理，有(Mg-mg) =mgs,(M-m)(Mg-mg) =mgs,(M-m)=s,h= ,h= ,=s,h= ,h= ,由圖可知由圖可知k= ,k= ,代入數(shù)據(jù)代入數(shù)據(jù)可以解得：可以解得：=0.4=0.4。(4)(4)考慮到滑輪的摩擦力做負(fù)功，實(shí)驗(yàn)中要克服滑輪的摩擦力做功，考慮到滑輪的摩擦力做負(fù)功，實(shí)驗(yàn)中要克服滑輪的摩擦力做功，造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏大。造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏大。答案：

20、答案：(1)(1)減小減小B B的質(zhì)量；增加細(xì)線(xiàn)的長(zhǎng)度的質(zhì)量；增加細(xì)線(xiàn)的長(zhǎng)度( (或增大或增大A A的質(zhì)量；降低的質(zhì)量；降低B B的的起始高度起始高度) (2) (2)見(jiàn)解析圖見(jiàn)解析圖 (3)0.4 (4)(3)0.4 (4)偏大偏大mhMmhMm(Mm)sMmMmsMmMms1hMm3.3.為了測(cè)定滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為了測(cè)定滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù), ,將兩塊相同的長(zhǎng)木板用短小將兩塊相同的長(zhǎng)木板用短小的圓弧連接起來(lái)的圓弧連接起來(lái), ,支在小木塊上。右板右端用螺旋支柱支起支在小木塊上。右板右端用螺旋支柱支起, ,左板左端左板左端落在水平面上。螺旋支柱可調(diào)節(jié)連接點(diǎn)的高度落在水平面上。螺旋支

21、柱可調(diào)節(jié)連接點(diǎn)的高度( (如圖所示如圖所示),),小滑塊小滑塊( (可可視為質(zhì)點(diǎn)視為質(zhì)點(diǎn)) )從右板的右端由靜止釋放從右板的右端由靜止釋放, ,滑塊可在左板的某處?kù)o止?；瑝K可在左板的某處?kù)o止。( (不不計(jì)空氣阻力計(jì)空氣阻力) )(1)(1)反復(fù)調(diào)整螺旋支柱的高度反復(fù)調(diào)整螺旋支柱的高度, ,使得滑塊能恰好停在左板的左端使得滑塊能恰好停在左板的左端, ,只用只用一把直尺一把直尺, ,測(cè)出滑塊釋放點(diǎn)的高度測(cè)出滑塊釋放點(diǎn)的高度h h和和_(_(只能是一次測(cè)量的量只能是一次測(cè)量的量),),則滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)則滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)=_=_。(2)(2)如果螺旋支柱的高度不合適如果螺旋支柱的高度

22、不合適, ,使得滑塊只能停在左板中間某處使得滑塊只能停在左板中間某處, ,仍仍只用一把直尺只用一把直尺, ,可否測(cè)出滑塊和木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)可否測(cè)出滑塊和木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)_(_(選填選填“可以可以”或或“不可以不可以”) )?！窘馕鼋馕觥?1)(1)設(shè)木板的長(zhǎng)為設(shè)木板的長(zhǎng)為L(zhǎng),L,傾角為傾角為,則滑塊從木板滑下克服摩擦力則滑塊從木板滑下克服摩擦力做功為做功為W=mgcosL=mgsW=mgcosL=mgs水平水平, ,所以滑塊從右板的右端由靜止釋放所以滑塊從右板的右端由靜止釋放, ,停在左板的左端時(shí)停在左板的左端時(shí), ,有有mgh-mgs=0,mgh-mgs=0,測(cè)出兩木板的水平長(zhǎng)度測(cè)出兩木

23、板的水平長(zhǎng)度s,s,則則= = 。(2)(2)只要滑塊停在左板上只要滑塊停在左板上, ,測(cè)出停止點(diǎn)到右板右端的水平距離測(cè)出停止點(diǎn)到右板右端的水平距離, ,就可以就可以測(cè)出動(dòng)摩擦因數(shù)。測(cè)出動(dòng)摩擦因數(shù)。答案：答案：(1)(1)兩木板的水平長(zhǎng)度兩木板的水平長(zhǎng)度s s (2)(2)可以可以hshs4.4.物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。實(shí)物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示驗(yàn)裝置如圖甲所示, ,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上一表面粗糙的木板固定在水平桌面上, ,一端裝有定一端裝有定滑輪滑輪, ,木板上有一滑塊木板上有一滑塊, ,其一端與電

24、磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連, ,另一端另一端通過(guò)跨過(guò)定滑輪的細(xì)線(xiàn)與托盤(pán)連接。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻通過(guò)跨過(guò)定滑輪的細(xì)線(xiàn)與托盤(pán)連接。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為率為50Hz50Hz。開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)。開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí), ,在托盤(pán)中放入適量砝碼在托盤(pán)中放入適量砝碼, ,滑塊開(kāi)始做勻加速運(yùn)滑塊開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)動(dòng), ,在紙帶上打出一系列小點(diǎn)。在紙帶上打出一系列小點(diǎn)。(1)(1)圖乙給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分圖乙給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分,0,0、1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6、7 7是計(jì)數(shù)點(diǎn)是計(jì)數(shù)點(diǎn), ,每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間

25、還有4 4個(gè)打點(diǎn)個(gè)打點(diǎn)( (圖中未標(biāo)出圖中未標(biāo)出),),計(jì)數(shù)點(diǎn)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算得加速度間的距離如圖乙所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算得加速度a=_(a=_(保留保留三位有效數(shù)字三位有效數(shù)字) )。(2)(2)回答下列兩個(gè)問(wèn)題：回答下列兩個(gè)問(wèn)題：為測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù)為測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù), ,下列物理量中還應(yīng)測(cè)量的有下列物理量中還應(yīng)測(cè)量的有_。( (填入所填入所選物理量前的字母選物理量前的字母) )A.A.木板的長(zhǎng)度木板的長(zhǎng)度lB.B.木板的質(zhì)量木板的質(zhì)量m m1 1C.C.滑塊的質(zhì)量滑塊的質(zhì)量m m2 2D.D.托盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量托盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量m m3 3E.E.滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間滑塊運(yùn)

26、動(dòng)的時(shí)間t t測(cè)量中所選定的物理量時(shí)需要的實(shí)驗(yàn)器材是測(cè)量中所選定的物理量時(shí)需要的實(shí)驗(yàn)器材是_。(3)(3)滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)=_(=_(用被測(cè)物理量的字用被測(cè)物理量的字母表示母表示, ,重力加速度為重力加速度為g)g)。與真實(shí)值相比。與真實(shí)值相比, ,測(cè)量的動(dòng)摩擦因數(shù)測(cè)量的動(dòng)摩擦因數(shù)_( (選填選填“偏大偏大”或或“偏小偏小”) )。寫(xiě)出支持你的看法的一個(gè)論據(jù)：。寫(xiě)出支持你的看法的一個(gè)論據(jù)：_?！窘馕鼋馕觥?1)(1)用逐差法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理用逐差法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理, ,取后六個(gè)數(shù)據(jù)取后六個(gè)數(shù)據(jù), ,分成兩組分成兩組, ,根據(jù)根據(jù)x=aTx=aT2 2, ,整理得整理得a

27、= =0.497m/sa= =0.497m/s2 2。(2)(2)根據(jù)牛頓第二定律得：根據(jù)牛頓第二定律得：m m3 3g-mg-m2 2g=(mg=(m2 2+m+m3 3)a,)a,所以還需要測(cè)量的所以還需要測(cè)量的物理量是滑塊質(zhì)量物理量是滑塊質(zhì)量m m2 2、托盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量、托盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量m m3 3。測(cè)量質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)器材是天平。測(cè)量質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)器材是天平。2222(3.393.884.37) 10(1.892.402.88) 10m/s9 0.1(3)(3)由由(2)(2)中的表達(dá)式得出動(dòng)摩擦因數(shù)為中的表達(dá)式得出動(dòng)摩擦因數(shù)為= = 。由于紙。由于紙帶與限位孔之間有摩擦或托盤(pán)下落時(shí)受空氣阻力帶與限位孔之間有摩擦或托盤(pán)下落時(shí)受空氣阻力, ,加速度加速度a a的真實(shí)值偏的真實(shí)值偏小小, ,所以實(shí)驗(yàn)測(cè)得的動(dòng)摩擦因數(shù)與真實(shí)值相比偏大。所以實(shí)驗(yàn)測(cè)得的動(dòng)摩擦因數(shù)與真實(shí)值相比偏大。答案：答案：(1)0.497m/s(1)0.497m/s2 2(0.495(0.4950