【2013•山西省晋中市晋商四校联考】某学习小组利用自行车的运动“探究阻力做功与速度变化的关系”.人骑自行车在...
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【2013•山西省晋中市晋商四校联考】某学习小组利用自行车的运动“探究阻力做功与速度变化的关系”.人骑自行车在平直的路面上运动,当人停止蹬车后,由于受到阻力作用,自行车的速度会逐渐减小至零,如图所示.在此过程中,阻力做功使自行车的速度发生变化.设自行车无动力后受到的阻力恒定.
①在实验中使自行车在平直的公路上获得某一速度后停止蹬车,需要测出人停止蹬车后自行车向前滑行的距离s,为了计算自行车的初速度,还需要测量____________(填写物理量的名称及符号).
②设自行车受到的阻力恒为f,计算出阻力做的功及自行车的初速度.改变人停止蹬车时自行车的速度,重复实验,可以得到多组测量值.以阻力对自行车做功的大小为纵坐标,自行车初速度为横坐标,作出W一V曲线.分析这条曲线,就可以得到阻力做的功与自行车速度变化的定*关系.在实验中作出W一V图象如图所示,其中符合实际情况的是
(2)某物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz。开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列小点。
①上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算的加速度a= (保留三位有效数字)。
②回答下列两个问题:
(A)为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有 (填入所选物理量前的字母)
A、木板的长度L B、木板的质量m1 C、滑块的质量m2 D、托盘和砝码的总质量m3 E、滑块运动的时间t
(B)测量(A)中所选定的物理量时需要的实验器 。
(C)滑块与木板间的动摩擦因数= (用被测物理量的字母表示,重力加速度为g),与真实值相比,测量的动摩擦因数 (填“偏大”或“偏小” )。
【回答】
(1)C (2)①0.495与0.497m/s2② 偏大
【解析】(1)设人停止蹬车后自行车滑行的时间和位移分别为和,由动能定理可得,;所以,由此式可知,还应测出人停止蹬车后自行车滑行的时间t;
摩擦力做功为,动能的变化为,显然作出W一V图象是开口向上抛物线,所以选项C正确。
(2)利用“逐差法”求加速度,将前面的6个计数点间的距离(说明加速度在0.495与0.497m/s2之间都正确)滑块的质量m2,托盘和砝码的总质量m3,由对整个系统由牛顿第二定律得,所以,因此要测量动摩擦因数,还必须知道滑块的质量m2和托盘和砝码的总质量m3,测量质量的的实验器材是天平;因为除滑块的质量m2摩擦力外,还有其宾阻力,绳与滑轮还有摩擦,所以与真实值相比,测量的动摩擦因数偏大.
知识点:专题十三 中学物理实验
题型:实验,探究题
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