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如圖6甲所示.一根輕繩上端固定在O點(diǎn).下端拴一個(gè)重為G的鋼球A.球處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)對(duì)球施加一個(gè)方向向右的外力F.使球緩慢偏移.在移動(dòng)中的每一刻.都可以認(rèn)為球處于平衡狀態(tài).如果外力F方向始終水平.最大值為2G.試求: (1)輕繩張力FT的大小取值范圍, (2)在乙圖中畫出輕繩張力與cosθ的關(guān)系圖象. 圖6 答案:(1)當(dāng)水平拉力F=0時(shí).輕繩處于豎直位置時(shí).繩子張力最小當(dāng)水平拉力F=2G時(shí).繩子張力最大: 因此輕繩的張力范圍是: (2)設(shè)在某位置球處于平衡狀態(tài).由平衡條件得所以即.得圖象如圖7. 圖7 【查看更多】

要利用軌道、滑塊(其前端固定有擋光窄片K)、托盤、砝碼、輕滑輪、輕繩、光電計(jì)時(shí)器、米尺等器材測(cè)定滑塊和軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的裝置，滑塊和托盤上分別放有若干砝碼，滑塊質(zhì)量為M，滑塊上砝碼總質(zhì)量為m′，托盤和盤中砝碼的總質(zhì)量為m.軌道上A、B兩點(diǎn)處放置有光電門(圖中未畫出)．實(shí)驗(yàn)中，重力加速度g取10 m/s².

(1) 用游標(biāo)卡尺測(cè)量窄片K的寬度d，如圖乙所示，則d＝__________mm，用米尺測(cè)量軌道上A、B兩點(diǎn)間的距離x，滑塊在水平軌道上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，擋光窄光通過A、B兩處光電門的擋光時(shí)間分別為t_A、t_B，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，可得計(jì)算滑塊在軌道上加速運(yùn)動(dòng)的加速度的表達(dá)式為a＝____________；

(2) 該同學(xué)通過改變托盤中的砝碼數(shù)量，進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)，得到的多組數(shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn) 次數(shù)	托盤和盤中砝碼的總質(zhì)量m/(kg)	滑塊的加速度 a/(m/s²)
1	0.100	0
2	0.150	0
3	0.200	0.39
4	0.250	0.91
5	0.300	1.40
6	0.350	1.92
7	0.400	2.38

請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖丙中作出am圖象．從數(shù)據(jù)或圖象可知，a是m的一次函數(shù)，這是由于采取了下列哪一項(xiàng)措施________．

A. 每次實(shí)驗(yàn)的M＋m′都相等 B. 每次實(shí)驗(yàn)都保證M＋m′遠(yuǎn)大于m

C. 每次實(shí)驗(yàn)都保證M＋m′遠(yuǎn)小于m D. 每次實(shí)驗(yàn)的m′＋m都相等

(3) 根據(jù)am圖象，可知μ＝________(請(qǐng)保留兩位有效數(shù)字)．

圖甲

　　圖乙

圖丙

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要利用軌道、滑塊(其前端固定有擋光窄片K)、托盤、砝碼、輕滑輪、輕繩、光電計(jì)時(shí)器、米尺等器材測(cè)定滑塊和軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的裝置，滑塊和托盤上分別放有若干砝碼，滑塊質(zhì)量為M，滑塊上砝碼總質(zhì)量為m′，托盤和盤中砝碼的總質(zhì)量為m.軌道上A、B兩點(diǎn)處放置有光電門(圖中未畫出)．實(shí)驗(yàn)中，重力加速度g取10 m/s².

(1) 用游標(biāo)卡尺測(cè)量窄片K的寬度d，如圖乙所示，則d＝__________mm，用米尺測(cè)量軌道上A、B兩點(diǎn)間的距離x，滑塊在水平軌道上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，擋光窄光通過A、B兩處光電門的擋光時(shí)間分別為t_A、t_B，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，可得計(jì)算滑塊在軌道上加速運(yùn)動(dòng)的加速度的表達(dá)式為a＝____________；

(2) 該同學(xué)通過改變托盤中的砝碼數(shù)量，進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)，得到的多組數(shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn) 次數(shù)	托盤和盤中砝碼的總質(zhì)量m/(kg)	滑塊的加速度 a/(m/s²)
1	0.100	0
2	0.150	0
3	0.200	0.39
4	0.250	0.91
5	0.300	1.40
6	0.350	1.92
7	0.400	2.38

請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖丙中作出am圖象．從數(shù)據(jù)或圖象可知，a是m的一次函數(shù)，這是由于采取了下列哪一項(xiàng)措施________．

A. 每次實(shí)驗(yàn)的M＋m′都相等 B. 每次實(shí)驗(yàn)都保證M＋m′遠(yuǎn)大于m

C. 每次實(shí)驗(yàn)都保證M＋m′遠(yuǎn)小于m D. 每次實(shí)驗(yàn)的m′＋m都相等

(3) 根據(jù)am圖象，可知μ＝________(請(qǐng)保留兩位有效數(shù)字)．

圖甲

　　圖乙

　圖丙

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（1）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的裝置驗(yàn)證牛頓第二定律．他們將拉力傳感器一端與細(xì)繩相連，另一端固定在小車上，用拉力傳感器及數(shù)據(jù)采集器記錄小車受到的拉力F的大小；小車后面的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，通過拴在小車上的紙帶，可測(cè)量小車勻加速運(yùn)動(dòng)的速度與加速度．圖乙中的紙帶上A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的4個(gè)點(diǎn)未畫出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是50Hz交流電源．

①由圖乙，AB兩點(diǎn)間的距離為S₁=3.27cm，AC兩點(diǎn)間的距離為S₂=

8.00

cm，小車此次運(yùn)動(dòng)經(jīng)B點(diǎn)時(shí)的速度v_B=

0.400

m/s，小車的加速度a=

1.46

m/s²；（保留三位有效數(shù)字）
②要驗(yàn)證牛頓第二定律，除了前面提及的器材及已測(cè)出的物理量外，實(shí)驗(yàn)中還要使用

天平

來測(cè)量出

小車的總質(zhì)量

；
③由于小車受阻力f的作用，為了盡量減小實(shí)驗(yàn)的誤差，需盡可能降低小車所受阻力f的影響，以下采取的措施中必要的是

A

A、適當(dāng)墊高長(zhǎng)木板無滑輪的一端，使未掛鉤碼的小車被輕推后恰能拖著紙帶勻速下滑
B、應(yīng)使鉤碼總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車（加上傳感器）的總質(zhì)量M
C、定滑輪的輪軸要盡量光滑
（2）某同學(xué)用如圖甲所示的電路測(cè)量?jī)晒?jié)干電池串聯(lián)而成的電池組的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r，R為電阻箱．實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下：電壓表（量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ），電阻箱（阻值范圍0～99.9Ω）；開關(guān)、導(dǎo)線若干．
①請(qǐng)根據(jù)圖甲的電路圖，在圖乙中畫出連線，將器材連接成實(shí)驗(yàn)電路；
②實(shí)驗(yàn)時(shí)，改變并記錄電阻箱R的阻值，記錄對(duì)應(yīng)電壓表的示數(shù)U，得到如下表所示的若干組 R、U的數(shù)據(jù)．根據(jù)圖丙所示，表中第4組對(duì)應(yīng)的電阻值讀數(shù)是

13.9

Ω；

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
電阻R/Ω	60.5	35.2	20.0		9.9	5.8	4.3	3.5	2.9	2.5
電壓U/V	2.58	2.43	2.22	2.00	1.78	1.40	1.18	1.05	0.93	0.85

③請(qǐng)推導(dǎo)

1

U

與

1

R

的函數(shù)關(guān)系式（用題中給的字母表示）

1

U

=

1

E

+

r

ER

1

U

=

1

E

+

r

ER

，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出如圖丁所示的

1

U

-

1

R

圖線，由圖線得出電池組的電動(dòng)勢(shì)E=

2.86

V，內(nèi)電阻r=

5.86

Ω．（保留三位有效數(shù)字）

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（1）“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)情況如圖1甲，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩．圖1乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖．
圖1乙中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是

F′

．
②本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是

B

．
A．理想實(shí)驗(yàn)法 B．等效替代法 C．控制變量法 D．建立物理模型法
（2）用圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證牛頓第二定律
①為消除摩擦力的影響，實(shí)驗(yàn)前平衡摩擦力的具體操作為：取下

砂桶

，把木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高并反復(fù)調(diào)節(jié)，直到輕推小車后，小車能沿木板做

勻速直線

運(yùn)動(dòng)．
②某次實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)如表所示．根據(jù)這些數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖3中描點(diǎn)并作出a-

1

m

圖線，從a-

1

m

圖線求得合外力大小為

0.3（0.28～0.32）

N （計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

1/mkg-1	a/m?8^-2
4.0	1.2
3.6	1.1
2.0	0.6
1.4	0.4
1.0	0.3

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Ⅰ．某同學(xué)在做測(cè)定木塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)過程中，測(cè)滑動(dòng)摩擦力時(shí)，他設(shè)計(jì)了兩種實(shí)驗(yàn)方案．
方案一：木板固定在水平面上，用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊，如圖甲所示．
方案二：用彈簧測(cè)力計(jì)水平地鉤住木塊，用力使木板在水平面上運(yùn)動(dòng)，如圖乙所示．

除了實(shí)驗(yàn)必需的彈簧測(cè)力計(jì)、木塊、木板、細(xì)線外，該同學(xué)還準(zhǔn)備了若干重均為2.00N的砝碼．
（1）上述兩種方案中，你認(rèn)為更合理的方案是

乙

（填“甲”或“乙”），理由是：（回答一個(gè)理由即可）

圖乙中固定彈簧測(cè)力計(jì)，拉動(dòng)木板做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，更容易控制拉動(dòng)的速度，使示數(shù)更穩(wěn)定，測(cè)量更準(zhǔn)確

．
（2）該同學(xué)在木塊上加砝碼，改變木塊對(duì)木板的壓力，記錄了5組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如下表所示．

實(shí)驗(yàn)次序	1	2	3	4	5
砝碼個(gè)數(shù)	0	1	2	3	4
砝碼對(duì)木塊的壓力/N	0	2.00	4.00	6.00	8.00
測(cè)力計(jì)示數(shù)/N	1.50	2.00	2.50	2.95	3.50
木塊受到的摩擦力/N	1.50	2.00	2.50	2.95	3.50

請(qǐng)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上作出木塊受到的摩擦力f和砝碼對(duì)木塊的壓力F的關(guān)系圖象（以F為橫坐標(biāo)）．由圖象可知，重為

6.00

N；木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

0.25

．
Ⅱ．某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)由靜止釋放后機(jī)械能是否守恒．實(shí)驗(yàn)前已經(jīng)調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座使之水平，且選定滑塊從靜止開始運(yùn)動(dòng)的過程進(jìn)行測(cè)量．

（1）如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺測(cè)得窄遮光條的寬度d=

0.48

cm；實(shí)驗(yàn)時(shí)將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門的時(shí)間△t=1.2×10^-2s，則在遮光條經(jīng)過光電門時(shí)滑塊的瞬間速度為

0.40

m/s．
（2）已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，鉤碼的質(zhì)量為m，滑塊的質(zhì)量為M，在本實(shí)驗(yàn)中還需要直接測(cè)量的物理量有：

B

．
A．光電門到導(dǎo)軌左端定滑輪的距離x
B．滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s
C．氣墊導(dǎo)軌的總長(zhǎng)L
（3）本實(shí)驗(yàn)通過比較

mgs

和

1

2

(m+M)(

d

△t

)2是否相等（用直接測(cè)出的物理量符號(hào)寫出表達(dá)式，重力加速度為g）說明系統(tǒng)的機(jī)械能是否守恒．
（4）為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度，該實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)對(duì)此實(shí)驗(yàn)提出以下建議，其中確實(shí)對(duì)提高準(zhǔn)確程度有作用的是

A

．
A．繩的質(zhì)量要輕，滑輪的質(zhì)量要輕
B．在“輕質(zhì)繩”的前提下，繩越長(zhǎng)越好
C．鉤碼的質(zhì)量m越小越好
（5）你還有其他好的建議是

摩擦力做功對(duì)實(shí)驗(yàn)有影響，減小摩擦力能提供精確度．

．

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