Question

【題目】(1)某同學(xué)想測量滑塊和長木板之間的動摩擦因數(shù).如圖甲所示，表面粗糙、一端裝有定滑輪的長木板固定在水平實(shí)驗(yàn)臺上；木板上有一滑塊，滑塊右端固定一個(gè)輕小動滑輪，鉤碼和拉力傳感器通過繞在滑輪上的輕細(xì)繩相連，細(xì)繩與長木板平行，放開鉤碼，滑塊在長木板上做勻加速直線運(yùn)動（忽略滑輪的摩擦）.

①實(shí)驗(yàn)開始前打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接在___（填“交流電源”或“直流電源”）上，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)_____（填“先”或“后”）接通電源，____（填“先”或“后”）釋放滑塊.

②如圖乙為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，s1、s2是紙帶中兩段相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間為T，由此可求得小車的加速度大小為_______（用、、表示）.

③改變鉤碼的個(gè)數(shù)，得到不同的拉力傳感器示數(shù)和滑塊加速度,重復(fù)實(shí)驗(yàn).以為縱軸，為橫軸，得到的圖像是縱軸截距大小等于傾角為的一條斜直線，如圖丙所示,則滑塊和輕小動滑輪的總質(zhì)量為_________；滑塊和長木板之間的動摩擦因數(shù)______.（設(shè)重力加速度為）

(2)如圖甲為某同學(xué)測量金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)電路圖，為保護(hù)電阻，實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下，請完成相關(guān)內(nèi)容.

①用螺旋測微器測金屬絲的直徑d如圖乙示，可讀出___________ .

②將移到金屬絲某一位置x1，閉合單刀雙擲開關(guān)接位置a，記下電流表讀數(shù)I1，保持位置不變，將單刀雙擲開關(guān)接位置，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電流表讀數(shù)為__(選填“I1/2，I1，2I1”），讀出電阻箱讀數(shù)，金屬絲電阻R1等于此時(shí)電阻箱阻值，并測出此時(shí)金屬絲接入電路MP部分長度x1值.

③ 將移到金屬絲另一位置x2，用同樣方法測出金屬絲接入電路電阻R2值和接入電路長度選值，重復(fù)步驟②多次，得出多組和的值，并畫R-x的關(guān)系圖如圖丙所示.

④根據(jù)的關(guān)系圖線，求得斜率k為______(保留3位有效數(shù)字).

⑤寫出金屬絲電阻率表達(dá)式_____（用d、k表示）.

Answer 1

【答案】交流電源 先 后 2tgθ(kg) 0.400

【解析】

(1)①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源；

開始記錄時(shí)，應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電打點(diǎn)，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器的電源，由于重物運(yùn)動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差，

②根據(jù)加速度公式，設(shè)s1、s2的間距為s0，那么；

③滑塊受到的拉力T為彈簧秤示數(shù)的兩倍，即：T=2F

滑塊受到的摩擦力為：f=μMg

由牛頓第二定律可得：T-f=Ma

解得力F與加速度a的函數(shù)關(guān)系式為：

由圖象所給信息可得圖象截距為：

而圖象斜率為

解得：M=2k=2tgθ（kg）；

(2)①螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為0mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×40.0mm=0.400mm；故螺旋測微器的讀數(shù)為：0+40×0.01=0.400mm；

②由題意可知，本實(shí)驗(yàn)采用是替代法，即用電阻箱代替金屬絲，使電流表示數(shù)相同，則電阻箱的阻值即為金屬絲的電阻；

④由圖象可知，圖象的斜率

⑤由電阻定律可知：；L取單位長度1；,解得：.