③甲、乙两同学在同一实验室,各取一套图示的装置放在水平桌面上,木块上均不放砝码,在没有平衡摩擦力的情况下,研究加速度a与拉力F的关系,分别得到图2中甲、乙两条直线。设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲,μ乙,由图可知,m甲小于m乙μ甲大于μ乙(填“大于”、“小于”或“等于”)
【考点】M8:探究加速度与物体质量、物体受力的关系
【专题】13:实验题;522:牛顿运动定律综合专题.
【分析】①实验要保证拉力等于小车受力的合力,要平衡摩擦力,细线与长木板平行;
②砝码桶及桶内砝码加速下降,失重,拉力小于重力,加速度越大相差越大,故需减小加速度,即减小砝码桶及桶内砝码的总质量;
③a﹣F图象的斜率表示加速度的倒数;求解出加速度与拉力F的表达式后结合图象分析得到动摩擦因数情况。
【解答】解:①A、调节滑轮的高度,使牵引木块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;
B、在调节模板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,不应悬挂“重物”,故B选项错误;
C、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木块,而当实验结束时应先控制木块停下再停止打点计时器,故C选项错误;
D平衡摩擦力后,有mgsinθ=μmgcosθ,即μ=tanθ,与质量无关,故通过增减木块上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度,故D正确;
选择AD;
观察图线可知m甲小于m乙,μ甲大于μ乙;
故答案为:①AD; ②远小于;③小于,大于。
【点评】本题主要考查“验证牛顿第二定律”的实验,要明确实验原理,特别是要明确系统误差的来源,知道减小系统误差的方法。
11.要测绘一个标有“3V,0.6W”小灯泡的伏安特性曲线,灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V,并便于操作.已选用的器材有:
电池组(电动势为4.5V,内阻约1Ω):
电流表(量程为0~250mA.内阻约5Ω);
电压表(量程为0~3V.内限约3kΩ):
电键一个、导线若干.
①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的A(填字母代号).
A.滑动变阻器(最大阻值20Ω,额定电流1A)
B.滑动变阻器(最大阻值1750Ω,额定电流0.3A)
②实验的电路图应选用图1中B(填字母代号).
③实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图2所示.如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V,内阻为5.0Ω的电源两端,小灯泡消耗的功率是0.1W.
【考点】N5:描绘小电珠的伏安特性曲线
【专题】13:实验题;535:恒定电流专题.
【分析】滑动变阻器分压式接法中选取小电阻的变阻器节约能源;
求出小灯泡电阻后判断小灯泡是小电阻还是大电阻,从而选择电流表内接还是外接;
结合曲线算出小灯泡的电阻,然后根据功率的公式计算小灯泡的实际功率.
【解答】解:①因实验要求电流从零调,所以滑动变阻器应用分压式接法,应选全电阻最小的变阻器A.
③电源与小灯泡直接串联,那么路端电压等于小灯泡两端的电压,画出内阻为5Ω,电动势为1.5V的电源的路端电压与干路电流的关系图线和小灯泡的伏安特性曲线的交点即表示小灯泡与该电源直接串联;
根据交点坐标(1.0V,0.1A)可以计算出小灯泡消耗的功率为:P=UI=1×0.1=0.1W.
故答案为:①A;②B;③0.1.
【点评】对电学实验要明确以下情况,滑动变阻器必须用分压式接法:①要求电流从零调;②变阻器的全电阻远小于待测电阻;③用限流接法时通过电流表的电流大于电流表的量程.
12.(16分)质量为m=4kg的小物块静止于水平地面上的A点,现用F=10N的水平恒力拉动物块一段时间后撤去,物块继续滑动一段位移停在B点,A、B两点相距x=20m,物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2,g取10m/s2,求:
(l)物块在力F作用过程发生位移xl的大小:
(2)撤去力F后物块继续滑动的时间t.