某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌面上,将细绳一端拴在小车上,另一端绕过定滑轮,挂上适当的钩码使小车在钩码的...
问题详情:
某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌面上,将细绳一端拴在小车上,另一端绕过定滑轮,挂上适当的钩码使小车在钩码的牵引下运动,以此定量研究绳的拉力做功与小车动能变化的关系.此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块、刻度尺、天平(包括砝码).实验装置如图:
请按要求完成下列问题:
①实验开始时,他先调节木板上定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行.他这样做的目的是
A.避免小车在运动过程中发生抖动
B.可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰
C.可以保*小车最终能够实现匀速直线运动
D.可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力.
②他将钩码重力做的功当做细绳拉力做的功,经多次实验理论计算后发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些,这一情况可能是下列哪些原因造成的 CD
A.在接通电源的同时释放了小车
B.未满足M》m的条件
C.阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉
D.钩码做匀加速直线运动,钩码重力大于细绳拉力
③这个装置还可以测定动摩擦因数,在不平衡摩擦力的情况下钩码下落的位移、钩码和小车的速度都可以从纸带上测出,设小车与木板间的动摩擦因数为μ,小车发生的位移为s,小车质量为M,钩码质量为m,小车的瞬时速度为v,则μ= .
【回答】
解:①实验过程中,为减少误差,提高实验的精确度,他先调节木板上定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行,目的是消除摩擦带来的误差,即平衡摩擦力后,使细绳的拉力等于小车的合力,故ABC错误,D正确.
故选:D.
②他将钩码重力做的功当做细绳拉力做的功,经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些,从功能关系看出:该实验一定有转化为内能的,即试验 中有存在摩擦力没有被平衡掉;还有该实验要求,只有当小车的质量远大于砝码的质量时,小车的拉力才近似等于砝码的重力,故AB错误,CD正确.
③根据动能定理,小车从静止到速度为v过程中,则有:;
解得:μ=;
故*为:①D;②CD;③.
知识点:专题十三 中学物理实验
题型:实验,探究题
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