人教版高考物理二轮复习核心考点专项突破力学试验含答案

这是一份人教版高考物理二轮复习核心考点专项突破力学试验含答案

力学试验1.在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m＝1.00 kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示．O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点．已知打点计时器每隔0.02 s打一个点，当地的重力加速度g取9.80 m/s2.则：(1)根据图上所得的数据，应取图中O点到________点来验证机械能守恒定律．(2)从O点到(1)问中所取的点，重物重力势能的减少量ΔEp＝________J，动能增加量ΔEk＝________J(结果保留3位有效数字)．(3)若测出纸带上所有各点到O点之间的距离，根据纸带算出各点的速度v及物体下落的高度h，则以eq \f(v2,2)为纵轴，以h为横轴画出的图象是下图中的________. 【解析】(1)B点速度可由vB＝eq \f(hOC－hOA,2T)求出，故选取O点到B点来验证机械能守恒定律．(2)ΔEp＝mghOB≈1.88 J，vB＝eq \f(hOC－hOA,2T)，ΔEk＝ΔEkB＝eq \f(1,2)mveq \o\al(2,B)≈1.84 J.(3)由mgh＝eq \f(1,2)mv2，可知eq \f(v2,2)＝gh，故eq \f(v2,2)－h图象应为过原点的直线，斜率k＝g.【答案】(1)B　(2)1.88　1.84　(3)A2.1.某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则.实验步骤：①将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向.②如图所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧秤示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2，记录弹簧秤的示数F，测量并记录O1、O2间的距离(即橡皮筋的长度l).每次将弹簧秤示数改变0.50 N，测出所对应的l，部分数据如下表所示：③找出②中F＝2.50 N时橡皮筋两端的位置，重新标记为O、O′，橡皮筋的拉力记为FO O′.④在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图所示.用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端达到O点，将两笔尖的位置标记为A、B，橡皮筋OA段的拉力记为FOA，OB段的拉力记为FOB.完成下列作图和填空：(1)利用表中数据在图坐标纸上画出Fl图线，根据图线求得l0＝________cm. (2)测得OA＝6.00 cm，OB＝7.60 cm，则FOA的大小为________N.(3)根据给出的标度，在图中作出FOA和FOB的合力F′的图示. (4)通过比较F′与________的大小和方向，即可得出实验结论.【答案】(1)见解析图甲　10.0(9.8、9.9、10.1均正确)　(2)1.80(1.70～1.90均正确)　(3)见解析图乙(4)FOO′【解析】(1)作出Fl图象，如图甲所示，求得直线的横截距即为l0，可得l0＝10.0 cm(2)可计算橡皮筋的劲度系数k＝eq \f(F,Δx)＝eq \f(2.5,0.05) N/m＝50 N/m若OA＝6.00 cm，OB＝7.60 cm，则橡皮筋的弹力为F1＝kΔx1＝50×(6.00＋7.60－10.00)×10－2 N＝1.80 N则此时FOA＝F1＝1.80 N(3)FOB＝FOA＝1.80 N，两力的合力F′如图乙所示.(4)FOO′的作用效果和FOA、FOB两个力的作用效果相同，F′是FOA、FOB两个力的合力，所以通过比较F′和FOO′的大小和方向，可得出实验结论.3.为验证“拉力做功与物体动能变化的关系”，某同学到实验室找到下列器材：长木板(一端带定滑轮)、电磁打点计时器、质量为200 g的小车、质量分别为10 g、30 g和50 g的钩码、细线、学生电源(有“直流”和“交流”挡)．该同学进行下列操作：A．组装实验装置，如图(a)所示B．将质量为200 g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车C．选用50 g的钩码挂在拉线的挂钩P上D．释放小车，接通打点计时器的电源，打出一条纸带E．在多次重复实验得到的纸带中选出一条点迹清晰的纸带，如图(b)所示F．进行数据采集与处理请你完成下列问题：(1)进行实验时，学生电源应选择用________挡(选填“直流”或“交流”)．(2)该同学将纸带上打出的第一个点标为“0”，且认为打“0”时小车的速度为零，其后依次标出计数点1、2、3、4、5、6(相邻两个计数点间还有四个点未画)，各计数点间的时间间隔为0.1 s，如图(b)所示．该同学测量出计数点0到计数点3、4、5的距离，并标在图(b)上．则在打计数点4时，小车的速度大小为________ m/s；如果将钩码的重力在数值上当作小车所受的拉力，则在打计数点0到4的过程中，拉力对小车做的功为________J，小车的动能增量为________J．(取重力加速度g＝9.8 m/s2，结果均保留两位有效数字)(3)由(2)中数据发现，该同学并没有能够得到“拉力对物体做的功等于物体动能增量”的结论，且对其他的点(如2、3、5点)进行计算的结果与“4”计数点相似．你认为产生这种实验结果的主要原因有(写出两条即可)①_______________________________________________；②_______________________________________________；③_______________________________________________.【解析】(1)打点计时器是一种计时仪器，使用交流电源；(2)根据匀变速直线运动中中间时刻的速度等于该过程中的平均速度，相邻的两个计数点间的时间间隔为T＝0.1 s，得：v4＝eq \f(x35,2T)＝eq \f(0.185－0.069,0.2) m/s＝0.58 m/s，在打计数点0到4的过程中，拉力对小车做的功为：W＝mgx04＝0.05×9.8×0.12 J≈0.059 J；小车的动能增量为：ΔEk＝eq \f(1,2)Mveq \o\al(2,4)＝eq \f(1,2)×0.2×0.582 J≈0.034 J；(3)该实验产生误差的主要原因一是钩码重力大小并不等于绳子拉力的大小，设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有：F＝Ma ①对钩码有：mg－F＝ma ②F＝eq \f(M,m＋M) mg，由此可知当M≫m时，钩码的重力等于绳子的拉力，显然该实验中没有满足这个条件；另外该实验要进行平衡摩擦力操作，否则也会造成较大误差．【答案】(1)交流(2)0.58　5.9×10－2　3.4×10－2(3)①小车质量不满足远大于钩码质量　②没有平衡摩擦力　③没考虑钩码动能的增加4.某兴趣小组利用如图所示弹射装置将小球竖直向上抛出来验证机械能守恒定律.一部分同学用游标卡尺测量出小球的直径为d，并在A点以速度vA竖直向上抛出；另一部分同学团结协作，精确记录了小球通过光电门B时的时间为Δt，用刻度尺测出光电门A、B间的距离为h.已知小球的质量为m，当地的重力加速度为g，完成下列问题： (1)小球在B点时的速度大小为________________；(2)小球从A点到B点的过程中，动能减少量为________；(3)在误差允许范围内，若等式____________成立，就可以验证机械能守恒(用题目中给出的物理量符号表示).【答案】(1)eq \f(d,Δt)　(2)eq \f(1,2)mveq \o\al( 2,A)－eq \f(1,2)meq \f(d2,?Δt?2)(3)gh＝eq \f(1,2)[veq \o\al( 2,A)－eq \f(d2,?Δt?2)]【解析】(1)小球在B点的瞬时速度大小vB＝eq \f(d,Δt).(2)小球从A点到B点，动能的减小量ΔEk＝eq \f(1,2)mveq \o\al( 2,A)－eq \f(1,2)mveq \o\al( 2,B)＝eq \f(1,2)mveq \o\al( 2,A)－eq \f(1,2)meq \f(d2,?Δt?2).(3)重力势能的增加量为mgh，若mgh＝eq \f(1,2)mveq \o\al( 2,A)－eq \f(1,2)meq \f(d2,?Δt?2).即gh＝eq \f(1,2)[veq \o\al( 2,A)－eq \f(d2,?Δt?2)]，机械能守恒.5.如图甲为某同学用力传感器去探究弹簧的弹力和伸长量的关系的实验情景．用力传感器竖直向下拉上端固定于铁架台的轻质弹簧，读出不同拉力下的标尺刻度x及拉力大小F(从电脑中直接读出)．所得数据记录在下列表格中： (1)从图乙读出刻度尺上的刻度值为________cm；(2)根据所测数据，在图丙坐标纸上作出F与x的关系图象；(3)由图象求出该弹簧的劲度系数为________N/m、弹簧的原长为________cm.(均保留三位有效数字)【解析】(1)由图可知，刻度尺的最小分度为0.1 cm，故读数为63.60 cm；(2)根据表中数据利用描点法得出对应的图象如图所示； (3)由胡克定律可知，图象的斜率表示劲度系数，则可知k＝eq \f(1.69,0.62－0.552)≈24.85 N/m；图象与横坐标的交点为弹簧的原长，则可知，原长为55.2 cm.【答案】(1)63.60(63.55～63.65)(2)如图 (3)24.85(24.80～24.90)　55.2(55.0～55.5)6.某同学利用图所示装置，验证以下两个规律：①两物块通过不可伸长的细绳相连接，沿绳分速度相等；②系统机械能守恒.P、Q、R是三个完全相同的物块，P、Q用细绳连接，放在水平气垫桌上.物块R与轻质滑轮连接，放在正中间，a、b、c是三个光电门，调整三个光电门的位置，能实现同时遮光，整个装置无初速度释放.(1)为了能完成实验目的，除了记录P、Q、R三个遮光片的遮光时间t1、t2、t3外，还必需测量的物理量有________；A.P、Q、R的质量MB.两个定滑轮的距离dC.R的遮光片到c的距离HD.遮光片的宽度x(2)根据装置可以分析出P、Q的速度大小相等，验证表达式为________；(3)若要验证物块R与物块P的沿绳分速度相等，则验证表达式为________________；(4)若已知当地重力加速度g，则验证系统机械能守恒的表达式为________________.【答案】(1)BCD　(2)t1＝t2　(3)eq \f(t3,t1)＝eq \f(2H,\r(4H2＋d2))(4)gH＝eq \f(x2,2t\o\al( 2,3))＋eq \f(x2,2t\o\al( 2,2))＋eq \f(x2,2t\o\al( 2,1))【解析】(1)为了能完成实验目的，除了记录P、Q、R三个遮光片的遮光时间t1、t2、t3外，还必需测量的物理量有：两个定滑轮的距离d；R的遮光片到c的距离H；遮光片的宽度x；故选B、C、D.(2)根据装置可以分析出P、Q的速度大小相等，根据v＝eq \f(x,Δt)可知，验证表达式为t1＝t2.(3)P经过遮光片时的速度vP＝eq \f(x,t1)；R经过遮光片时的速度vR＝eq \f(x,t3)，若要验证物块R与物块P的沿绳分速度相等，则需验证vRcos θ＝vReq \f(H,\r(H2＋(\f(d,2))2))＝vP，整理可得eq \f(t3,t1)＝eq \f(2H,\r(4H2＋d2)).(4)验证系统机械能守恒的表达式为mgH＝eq \f(1,2)mveq \o\al( 2,P)＋eq \f(1,2)mveq \o\al( 2,Q)＋eq \f(1,2)mveq \o\al( 2,R)，其中vP＝eq \f(x,t1)，vQ＝eq \f(x,t2)，vR＝eq \f(x,t3)，联立解得gH＝eq \f(x2,2t\o\al( 2,3))＋eq \f(x2,2t\o\al( 2,2))＋eq \f(x2,2t\o\al( 2,1)).7.某同学利用如图甲所示的装置验证力的平行四边形定则．在竖直放置、贴有白纸的木板上固定有两个轻质小滑轮，细线AB和OC连接于O点，细线AB绕过两滑轮，D、E是细线与光滑滑轮槽的两个切点．在细线末端A、B、C三处分别挂有不同数量的相同钩码．设所挂钩码个数分别用N1、N2、N3表示．挂上适当数量的钩码，当系统平衡时进行相关记录．改变所挂钩码的数量，重复进行多次实验．　(1)下列关于本实验操作的描述，正确的有________．a．需要利用天平测出钩码的质量b．∠EOD不宜过大c．两滑轮的轴心不必处于同一条水平线上d．每次实验都应使细线的结点O处于同一位置(2)每次实验结束后，需要记录的项目有N1、N2、N3的数值和________．(3)该同学利用某次实验结果在白纸上绘制了如图乙所示的实验结果处理图，则根据你对本实验的理解，要验证力的平行四边形定则，还需对该图作出如下完善：________.【解析】(1)用钩码的个数可以代表拉力的大小，因此不需要测量钩码的质量，故a错误；∠EOD若太大，导致其合力较小，增大了误差，故∠EOD不宜过大，故b正确；只要便于记录通过滑轮的力的方向即可，两滑轮的轴心不必处于同一条水平线上，故c正确；该题应用了物体的平衡来验证力的平行四边形定则，不需要每次实验都使细线的结点O处于同一位置，故d错误．(2)为验证力的平行四边形定则，必须作受力图，所以先明确受力点，即标记结点O的位置，其次要作出力的方向并读出力的大小，最后作出力的图示，因此从力的三要素角度出发，要记录钩码的个数和记录OC、OD和OE三段细线的方向．(3)本实验是要验证力的平行四边形定则，故应将由平行四边形定则得出的合力，与真实的合力进行比较而去判断平行四边形定则得出的结果是否正确，由图乙可知，要验证力的平行四边形定则，还需要过O点作出与FOC等大反向的力F′.【答案】(1)bc　(2)OC、OD、OE三段细线的方向(3)过O点作出与FOC等大反向的力F′8.在“验证机械能守恒定律”的实验中，小明同学利用传感器设计实验：如图甲所示，将质量为m、直径为d的金属小球在一定高度h由静止释放，小球正下方固定一台红外线计时器，能自动记录小球挡住红外线的时间t，改变小球下落高度h，进行多次重复实验.此方案验证机械能守恒定律方便快捷.　 (1)用螺旋测微器测小球的直径如图乙所示，则小球的直径d＝________mm；(2)为直观判断小球下落过程中机械能是否守恒，应作下列哪一个图象________；A.h－t图象 B.h－eq \f(1,t)图象C.h－t2图象 D.h－eq \f(1,t2)图象(3)经正确的实验操作，小明发现小球动能增加量eq \f(1,2)mv2总是稍小于重力势能减少量mgh，你认为增加释放高度h后，两者的差值会________(填“增大”“缩小”或“不变”).【答案】(1)17.806(17.804～17.808均可)　(2)D(3)增大【解析】(1)螺旋测微器的读数为d＝17.5 mm＋30.6×0.01 mm＝17.806 mm(2)减小的重力势能若全部转化为动能，则有mgh＝eq \f(1,2)mv2，小球通过计时器时的平均速度可近似看做瞬时速度，故v＝eq \f(d,t)，联立可得h＝eq \f(1,2g)(eq \f(d,t))2，故作h－eq \f(1,t2)图象，D正确.(3)由于实验中存在空气阻力，所以发现小球动能增加量eq \f(1,2)mv2总是稍小于重力势能减少量mgh，若增加释放高度h，则阻力做功增大，系统损失的机械能增加，所以两者的差值会增大.9.某同学用如图甲所示装置验证机械能守恒定律时，所用交流电源的频率为50 Hz，得到如图乙所示的纸带．选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起点O的距离为s0＝19.00 cm，点A、C间的距离为s1＝8.36 cm，点C、E间的距离为s2＝9.88 cm，g取9.8 m/s2，测得重物的质量为m＝1 kg.(1)下列做法正确的有________．A．图甲中两限位孔必须在同一竖直线上B．实验前，手应提住纸带上端，使纸带竖直C．实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源D．数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置(2)选取O、C两点为初、末位置验证机械能守恒定律，重物减少的重力势能是________J，打下C点时重物的速度大小是________m/s.(结果保留三位有效数字)(3)根据纸带算出打下各点时重物的速度v，量出下落距离s，则以eq \f(v2,2)为纵坐标、以s为横坐标画出的图象应是下面的________．(4)重物减少的重力势能总是略大于增加的动能，产生这一现象的原因是____________．(写出一条即可)【解析】(1)图甲中两限位孔必须在同一竖直线上，实验前手应提住纸带上端，并使纸带竖直，这是为了减小打点计时器与纸带之间的摩擦，选项A、B正确；实验时，应先接通打点计时器的电源再放开纸带，选项C错误；数据处理时，应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置，以减小长度的测量误差，选项D错误．(2)重物减少的重力势能为ΔEp＝mg(s0＋s1)＝2.68 J，由于重物下落时做匀变速运动，根据匀变速直线运动任意时间段中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可知，打下C点时重物的速度为vC＝eq \f(s1＋s2,4T)＝2.28 m/s.(3)物体自由下落过程中机械能守恒，可以得出mgs＝eq \f(1,2)mv2，即gs＝eq \f(1,2)v2，所以eq \f(v2,2)－s图线应是一条过原点的倾斜直线，选项C正确．(4)在实验过程中，纸带与打点计时器之间的摩擦阻力、空气阻力是存在的，克服阻力做功损失了部分机械能，因此实验中重物减小的重力势能总是略大于增加的动能．【答案】(1)AB　(2)2.68　2.28　(3)C　(4)重物受到空气阻力(或纸带与打点计时器之间存在阻力)10.在用“落体法”做“验证机械能守恒定律”的实验时，小明选择一条较为满意的纸带，如图甲所示.他舍弃前面密集的点，以O为起点，从A点开始选取纸带上连续点A、B、C……，测出O到A、B、C……的距离分别为h1、h2、h3…….电源的频率为f. (1)为减少阻力对实验的影响，下列操作可行的是________.A.选用铁质重锤B.安装打点计时器使两限位孔在同一竖直线上C.释放纸带前，手应提纸带上端并使纸带竖直D.重锤下落中手始终提住纸带上端，保持纸带竖直(2)打B点时，重锤的速度vB为________.(3)小明用实验测得数据画出的v2－h图象如图乙所示.图线不过坐标原点的原因是________.(4)另有四位同学在图乙的基础上，画出没有阻力时的v2－h图线，并与其比较，其中正确的是________.【答案】(1)ABC　(2)eq \f((h3－h1)f,2)　(3)打下O点时重锤速度不为零　(4)B【解析】(1)为了减小阻力的影响，实验时重锤选择质量大一些的，体积小一些的，故A正确；安装打点计时器使两限位孔在同一竖直线上，从而减小阻力的影响，故B正确；释放纸带前，手应提纸带上端并使纸带竖直，可以减小阻力，故C正确；重锤下落过程中，手不能拉着纸带，故D错误.(2)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知，B点的瞬时速度vB＝eq \f(h3－h1,2T)＝eq \f((h3－h1)f,2).(3)图线不过原点，h＝0时，速度不为零，可知打下O点时重锤速度不为零.(4)不论有无阻力，释放点的位置相同，即初速度为零时，两图线交于同一点，故B正确，A、C、D错误.11.如图1、图2所示分别为甲、乙两位同学探究加速度与力的关系的实验装置示意图，他们在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一宽度为d的窄遮光条，由数字计时器可读出遮光条通过光电门的时间．甲同学直接用细线跨过定滑轮把滑块和钩码连接起来(如图1)，乙同学把滑块用细线绕过定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码(如图2)，每次滑块都从A处由静止释放． 图1 图2(1)实验时应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其他实验器材的情况下，如何判定调节是否到位？_____________________________.(2)实验时，两同学首先将滑块从A位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间Δt，若要得到滑块的加速度，还需要测量的物理量是_____________________________________.(3)甲、乙两位同学通过改变钩码的个数来改变滑块所受的合外力，甲同学在实验时还需要测量记录的物理量有___________________________________，实验时必须满足的条件是________；乙同学在实验时需要记录的物理量有_______________________________________．(4)乙同学在完成实验时，下列不必要的实验要求是________．(填选项前字母)A．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量B．应使A位置与光电门间的距离适当大些C．应将气垫导轨调节水平D．应使细线与气垫导轨平行【解析】(1)实验前应调节导轨水平．具体办法是在不挂钩码时，滑块能在任意位置静止不动．(2)两种情况下，滑块在导轨上均做匀加速直线运动，滑块的初速度为零，到达光电门的瞬时速度v＝eq \f(d,Δt)，利用初速度为零的匀加速直线运动公式v2＝2ax可知，只要测出A位置与光电门间的距离L即可求得滑块的加速度．(3)甲同学所做实验中滑块(设质量为M)和钩码所受的合外力等于钩码的重力mg，mg＝(M＋m)a，所以甲同学还需要测量所挂钩码的质量m和滑块的质量M，在实验时，为了尽量减小实验误差，应满足条件m≪M；乙同学所做实验中，力传感器测出的力就是细线对滑块的真实拉力设为T，可直接读出，所以需要记录传感器的读数．(4)力传感器测出的力就是细线对滑块的真实拉力，不存在系统误差，无需满足滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量；测量距离时，适当增大测量距离可以减小测量误差；实验时要满足气垫导轨水平且细线与导轨平行．【答案】(1)在不挂钩码时，滑块应能在任意位置静止不动(2)A位置与光电门间的距离L(3)所挂钩码的质量m和滑块的质量M　m≪M　传感器的读数(4)A12.某学生做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验.实验时把弹簧竖直悬挂起来，在下端挂钩码，每增加一只钩码均记下对应的弹簧伸长的长度x，数据记录如表所示. (1)根据表中数据在图甲中作出F－x图线；　 (2)根据F－x图线可以求得弹簧的劲度系数为________N/m；(3)估测弹簧弹力为5 N时弹簧的弹性势能为________ J.(4)一位同学做此实验时得到如图乙所示的F－x图线，说明此同学可能出现了哪种错误？________.【答案】(1)见解析图　(2)50　(3)0.25　(4)已超出了弹簧的弹性限度【解析】(1)根据描点法可得出对应的F－x图象，如图所示；(2)根据胡克定律可知，图象的斜率表示劲度系数，则可知k＝eq \f(7,0.14) N/m＝50 N/m(3)根据图象的性质以及W＝Fx可知，图象与横坐标围成的面积表示弹力所做的功，根据功能关系可知，等于弹簧的弹性势能，故Ep＝eq \f(1,2)×5×0.099 5 J≈0.25 J；(4)由图可知，当力达到某一值时，图象发生了弯曲，说明此时已超出了弹簧的弹性限度.13.物理兴趣实验小组的同学在测量一铁块与一长木板之间的动摩擦因数时，该小组的同学首先将待测定的长木板水平固定，将另一长木板倾斜固定，两长木板间用一小段光滑的轨道衔接，如图甲所示．请回答下列问题：(1)将铁块由距离水平面h高度处由静止释放，经测量在粗糙的长木板上滑行的距离为x时速度减为零，如果保持斜面的倾角不变，改变铁块释放的高度，并测出多组数据，忽略铁块与倾斜的长木板之间的摩擦力．现以h为横坐标、x为纵坐标，则由以上数据画出的图象的特点应为_____________________；(2)在实际中铁块与倾斜的长木板之间的摩擦力是不可忽略的，为了测定铁块与两长木板间的动摩擦因数，该小组的同学逐渐地减小斜面的倾角，每次仍将铁块由静止释放，但每次铁块释放位置的连线为竖直方向，将释放点与两长木板的衔接点的水平间距记为L.将经过多次测量的数据描绘在x－h的坐标系中，得到的图线如图乙所示，则铁块与倾斜的长木板之间的动摩擦因数为μ1＝________，铁块与水平的长木板之间的动摩擦因数为μ2＝________.(结果用图中以及题干中的字母表示)【解析】(1)对铁块运动的全程，运用动能定理有：mgh－μmgx＝0，得到：x＝eq \f(1,μ)·h，故x－h图象是过坐标原点的倾斜直线．(2)对铁块运动的全程，运用动能定理有：mgh－μ1mgcos θ·x1－μ2mgx＝0(θ为斜面的倾角)由几何关系得到：L＝x1cos θ得到：x＝eq \f(1,μ2)·h－eq \f(μ1,μ2)·L图线的延长线与两坐标轴的交点坐标分别为(a，0)和(0，－b)eq \f(1,μ2)＝eq \f(b,a)(斜率)，－eq \f(μ1,μ2)·L＝－b(截距)解得μ1＝eq \f(a,L)，μ2＝eq \f(a,b)【答案】(1)过坐标原点的倾斜直线(2)eq \f(a,L)　eq \f(a,b)14.用图甲所示装置探究物体的加速度与力的关系.实验时保持小车(含车中重物)的质量M不变，细线下端悬挂钩码的总重力作为小车受到的合力F，用打点计时器测出小车运动的加速度a. (1)关于实验操作，下列说法正确的是________.A.实验前应调节滑轮高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行B.平衡摩擦力时，在细线的下端悬挂钩码，使小车在线的拉力作用下能匀速下滑C.每次改变小车所受的拉力后都要重新平衡摩擦力D.实验时应先接通打点计时器电源，后释放小车(2)图乙为实验中打出纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出，测出各计数点到A点间的距离.已知所用电源的频率为50 Hz，打B点时小车的速度vB＝________ m/s，小车的加速度a＝________ m/s2.(3)改变细线下端钩码的个数，得到a－F图象如图丙所示，造成图线上端弯曲的原因可能是________.【答案】(1)AD　(2)0.316　0.93　(3)随所挂钩码质量m的增大，不能满足M≫m.【解析】(1)调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行，否则拉力不会等于合力，故A正确；在调节木板倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力时，不应悬挂钩码，故B错误；由于平衡摩擦力之后有Mgsin θ＝μMgcos θ，故tan θ＝μ.所以无论小车的质量是否改变，小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力，改变小车所受的拉力，不需要重新平衡摩擦力，故C错误；打点计时器要“早来晚走”即实验开始时先接通打点计时器的电源待其平稳工作后再释放小车，而当实验结束时应先控制小车停下再停止打点计时器，故D正确；(2)已知打点计时器电源频率为50 Hz，则纸带上相邻计数点间的时间间隔为 T＝5×0.02 s＝0.1 s.根据Δx＝aT2可得：xCE－xAC＝a(2T)2，小车运动的加速度为a＝eq \f(xCE－xAC,4T2)＝eq \f(0.163 6－0.063 2－0.063 2,0.04) m/s2＝0.93 m/s2B点对应的速度：vB＝eq \f(xAC,2T)＝eq \f(0.063 2,0.2) m/s＝0.316 m/s；(3)随着力F的增大，即随所挂钩码质量m的增大，不能满足M≫m，因此图线上端出现弯曲现象.15.某同学用如图甲所示的装置测滑块与长木板间的动摩擦因数，将木板水平固定在桌面上，木板左端固定挡板上连接一轻质弹簧，长木板上A、B两点安装有光电门，滑块放在长木板上，靠近轻质弹簧. (1)用游标卡尺测出挡光片的宽度，读数如图乙所示，则挡光片的宽度d＝________ mm.(2)在滑块上装上挡光片，用手推动滑块向左移动压缩弹簧，将弹簧压缩到适当的程度松手，滑块在弹簧弹力的作用下向右滑去，滑块离开弹簧后分别通过A、B两点的光电门，与光电门相连的计时器分别记录下滑块上挡光片通过A、B两点光电门的时间Δt1和Δt2，则滑块通过A点的速度为________，通过B点的速度为________(用物理量的字母表示).(3)通过改变滑块压缩弹簧的程度大小进行多次实验，测出多组滑块通过A点和B点的速度vA和vB，作出veq \o\al( 2,A)－veq \o\al( 2,B)图象，若图象与veq \o\al( 2,A)轴的交点为a，重力加速度为g，要求出动摩擦因数，还需要测出________，若此需要测出的物理量用x表示，则滑块与长木板间的动摩擦因数为________(用题中给出的字母表示).【答案】(1)2.60　(2)eq \f(d,Δt1)　eq \f(d,Δt2)　(3)AB间的距离　eq \f(a,2gx)【解析】(1)主尺读数为2 mm，游标尺读数为12，由图知该游标尺为二十分度的卡尺，精度为0.05 mm，故测量结果为：d＝2 mm＋12×0.05 mm＝2.60 mm.(2)根据公式v＝eq \f(x,t)可知：A点的速度为vA＝eq \f(d,Δt1)，B点的速度为v2＝eq \f(d,Δt2).(3)根据速度位移公式veq \o\al( 2,A)－veq \o\al( 2,B)＝2μgx可知，veq \o\al( 2,A)＝veq \o\al( 2,B)＋2μgx，因此还需要测量AB间的距离.由题意知2μgx＝a，解得μ＝eq \f(a,2gx).F(N)00.501.001.502.002.50l(cm)l010.9712.0213.0013.9815.05 拉力大小F/N0.450.690.931.141.441.69标尺刻度x/cm57.0258.0159.0060.0061.0362.00钩码个数01234567弹力F/N01.02.03.04.05.06.07.0弹簧伸长的长度x/cm02.003.986.027.979.9511.8014.00