《全程复习方略》高考物理(全国通用)总复习配套课件(二)“板块装置”在实验中的应用解析.ppt

【解析】(1)设木板的长为L,倾角为θ,则滑块从木板滑下克服摩擦力做功为W=μmgcosθ·L=μmgs水平,所以滑块从右板的右端由静止释放,停在左板的左端时,有mgh-μmgs=0,测出两木板的水平长度s,则μ= 。 (2)只要滑块停在左板上,测出停止点到右板右端的水平距离,就可以测出动摩擦因数。 答案：(1)两木板的水平长度s　 　(2)可以 4.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。实验装置如图甲所示,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50Hz。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)图乙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乙所示。根据图中数据计算得加速度a=________(保留三位有效数字)。 (2)回答下列两个问题： ①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 ②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是__________。 (3)滑块与木板间的动摩擦因数μ=____________(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_____ (选填“偏大”或“偏小”)。写出支持你的看法的一个论据：_____ ____________________________。 【解析】(1)用逐差法进行数据处理,取后六个数据,分成两组,根据Δx=aT2,整理得 a= =0.497m/s2。 (2)①根据牛顿第二定律得：m3g-μm2g=(m2+m3)a,所以还需要测量的物理量是滑块质量m2、托盘和砝码的总质量m3。 ②测量质量的实验器材是天平。 (3)由(2)中的表达式得出动摩擦因数为μ= 。由于纸带与限位孔之间有摩擦或托盘下落时受空气阻力,加速度a的真实值偏小,所以实验测得的动摩擦因数与真实值相比偏大。 答案：(1)0.497m/s2(0.495～0.497m/s2均可) (2)①C、D　②天平 (3) 偏大　纸带与限位孔间有摩擦 5.图甲是某实验小组验证钩码和滑块组成的系统机械能守恒的实验装置,图中的气垫导轨被水平地固定在实验台上。(g为已知) (1)实验中,用螺旋测微器测量遮光条的宽度d,测量结果如图乙所示,则遮光条的宽度d=________mm。 (2)实验时将滑块从图示位置由静止释放,由光电计时器读出遮光条通过光电门所用的时间Δt,钩码的质量m已用天平测得,为了验证系统的机械能守恒,在本次实验中还需要测量的物理量有__________(文字说明并用相应的字母表示)。 (3)在实验误差允许的范围内,本实验验证机械能守恒的关系式是____ (用测量的物理量符号表示)。 【解析】(1)螺旋测微器的读数： 3.5mm+19.6×0.01mm=3.696mm。 (2)本实验是验证钩码和滑块组成的系统机械能守恒的问题,所以需要知道滑块移动的位移x、滑块的质量M。 (3)机械能守恒的关系式为 答案：(1)3.696 (2)滑块移动的位移x、滑块质量M (3) 热点专题突破系列(二) “板块装置”在实验中的应用 【高考热点概述】 　　由一个长木板和一个滑块(或小车)组成的“板块装置”在力学实验中应用十分广泛,“板块装置”所涉及的实验主要有研究匀变速直线运动、验证牛顿运动定律、探究动能定理、验证机械能守恒定律。“板块装置”在验证牛顿运动定律、验证机械能守恒定律实验及其创新实验中的应用是高考的热点。 【热点分类突破】 一、“板块装置”在测量滑块与木板间动摩擦因数中的应用 【例证1】(2014·山东高考)某实验小组利用弹簧秤和刻度尺,测量滑块在木板上运动的最大速度。 实验步骤： ①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力,记作G; ②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上,通过水平细绳和固定弹簧秤相连,如图甲所示。在A端向右拉动木板,待弹簧秤示数稳定后,将读数记作F; ③改变滑块上橡皮泥的质量,重复步骤①②; 实验数据如下表所示： G/N F/N 1.50 0.59 2.00 0.83 2.50 0.99 3.00 1.22 3.50 1.37 4.00 1.61 ④如图乙所示,将木板固定在水平桌面上,滑块置于木板上左端C处,