探究,设计性实验题.docVIP

探究、设计性实验题 （丰）1．为了测量两张纸之间的摩擦因数，某同学设计了一个实验：如图所示，在木块A和木板B上贴上待测的纸，B板水平固定，砂桶通过细线与A相连，调节砂桶中砂的多少，使A匀速向左运动，测出砂桶和砂的总质量m以及贴纸木块A的质量M，则μ=m／M。 (1)该同学为什么要把纸贴在木块上而不直接测量两张纸间的滑动摩擦力? (2)在实际操作中，发现要保证木块A做匀速运动比较困难，请你对这个实验作一改进来解决这一困难(可根据自己设计的方案添加实验器材)。 解析：（1）可增大正压力，从而增大滑动摩擦力，便于测量 （2）使木块做匀加速运动，用打点计时器、纸带等测量出木块的加速度。根据mg-f=(M+m)a,f=μMg,从而求出μ=m/M-(M+m)a/(Mg) （双）2．在科学探究活动中，对实验数据进行分析归纳得出结论是非常重要的环节。下面的表格中的数据分别是两组同学在物体作直线运动过程中测得的位移s和时间t的数据记录。 物体运动的起止点 所测的 物理量 测量次数 1 2 3 4 5 时间t(s) 0.55 1.09 1.67 2.23 2.74 位移s(m) 0.25 0.51 0.75 1.00 1.26 时间t(s) 0.89 1.24 1.52 1.76 1.97 位移s(m) 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 请你对表格中的数据进行分析，写出你分析处理数据的方法、过程。并分别得出物体从和的过程中s随t变化的规律。 （1）你选择的处理数据的方法是公式计算法还是描点作图法？ （2）若选择公式计算法，请写出所用公式及计算分析过程；若选择描点作图法，则在下列网格图上作图并叙述你作图分析的过程。 （3）通过上述处理，你认为物体 从的过程中s随t变化的规律是： 从的过程中s随t变化的规律是： 答：（1）作图法 （2）你处理数据的过程：根据表格中提供的数据分别画出的s-t图甲和的s-t图乙 从甲图中可见：在误差允许的范围内，物体从A到B的运动为匀速直线运动从图线的斜率可求得 从乙图中无法直接判断s、t之间的关系，但是该图线接近于二次函数的图像。为了验证这个猜想，通过转换变量来进行，即作s-t2，为此求得表格如下： 时间t(s) 0.89 1.24 1.52 1.76 1.97 新变量t2(s2) 0.79 1.54 2.31 3.10 3.88 位移s(m) 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 依据上表中的t2、、s数据可作图如丙。从图像中看出t2、、s呈线性变化关系，由图中斜率求得，即故 （3）从的过程中s随t变化的规律是： 物体作匀速直线运动， 从的过程中s随t变化的规律是：物体作初速度为零的匀加速直线运动， （岔）3． 有两个人要把质量m=1000kg的货物装进离地h=1m高的卡车车厢内。他们找来L=5m的斜面，但没有其它任何工具可用。假设货物在水平地面上和此斜面上滑动时所受摩擦阻力恒为货物重力的0.12倍，两个人的最大推力各为800N。 （1）通过分析说明俩人能否将货物直接推进车厢？ （2）请你帮助他们设计一个可行的方案，并详细证明之。（g取10m/s2） 解：（1）两人最大推力Fm=2F=1600N…………① 货物受摩擦力 …………② 货物沿斜面向下的分力 …………③ 因为 …………④ 故两人不可能直接将货推上车厢 …………⑤ （2）因Fmf，因此在水平地面上可使货物加速运动…………⑥ 从而使其在水平面上获得一定速度（动能），即可匀减速滑到斜面顶端 …………⑦ 设货物在水平面上滑动位移为s，由牛顿第二定律及运动学规律有： …………⑧ 到斜面底端时速度 …………⑨ 设货物在斜面上匀减速的加速度为a2，有 ……⑩ 要使货物刚好滑到顶端，有……………… 由以上各式解出 ………… 代入数据得出大水平面上加速的距离s=20m………… （拼）4、在液体中下落的物体最终会达到一个恒定的速度，称之为收尾速度。一个半径为的球体在液体中下落的收尾速度为，其中分别为液体的粘