第11讲力学实验中常考的4个问题1．[·山东卷，21(1)]某同学利用图5－11－1甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律．物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)．从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示．打点计时器电源的频率为50Hz.图5－11－1①通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点________和________之间某时刻开始减速．②计数点5对应的速度大小为________m/s，计数点6对应的速度大小为________m/s.(保留三位有效数字)③物块减速运动过程中加速度的大小为a＝________m/s2，若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度)，则计算结果比动摩擦因数的真实值________(“”“”填偏大或偏小)．解析①从计数点1到6相邻的相等时间内的位移差Δx≈2.00cm，在6、7计数点间的位移比5、6之间增加了(12.28－11.01)cm＝1.27cm＜2.00cm，因此，开始减速的时刻在计数点6和7之间．②计数点5对应的速度大小为v5＝＝m/s＝1.00m/s计数点4对应的速度大小为v4＝＝m/s＝0.80m/s.根据v5＝，得计数点6对应的速度大小为v6＝2v5－v4＝(2×1.00－0.80)m/s＝1.20m/s.③物块在计数点7到11之间做减速运动，根据Δx＝aT2得x9－x7＝2a1T2，x10－x8＝2a2T2故a≈＝＝－2.00m/s2，物块做减速运动时受到的阻力包括水平桌面的摩擦阻力和打点计时器对纸带的摩擦阻力，因此根据牛顿第二定律，得μmg＋f＝ma，即μ＝，因此用μ′＝计算出的动摩擦因数比μ的真实值偏大．答案①67(或76)②1.001.20③2.00偏大2．[·山东卷Ⅰ，21(1)]图5－11－2甲为一游标卡尺的结构示意图，当测量一钢笔帽的内径时，应该用游标卡尺的________(“填A”“B”“或C”)进行测量；示数如图乙所示，该钢笔帽的内径为________mm.图5－11－2“解析游标卡尺测量钢笔帽的内径时，使用内测脚，故填A”，该游标卡尺的最小分度为0.05mm，游标尺的第6个刻度线与主尺上的某刻线对齐，所以读数为11mm＋0.05mm×6＝11.30mm.答案A11.30(11.25或11.35)3．(·山东卷，21)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5－11－3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；甲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/N1.502.002.503.003.504.00F/N0.590.830.991.221.371.61④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，细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物P连接，保持滑块静止，测量重物P离地面的高度h；乙图5－11－3⑤滑块由静止释放后开始运动并最终停在木板上的D点(未与滑轮碰撞)，测量C、D间的距离s.完成下列作图和填空：(1)根据表中数据在如下坐标纸上作出F－G图线．(2)由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数μ＝________(保留2位有效数字)．(3)滑块最大速度的大小v＝________(用h、s、μ和重力加速度g表示)．解析(1)如图(2)由F＝μG可知，μ＝＝＝0.40.(3)滑块运动h达到最大速度v，之后继续滑行直到停到D点，由动能定理可得：－μmg(s－h)＝－mv2解得：v＝.答案(1)如解析图所示(2)0.40(0.38、0.39、0.41、0.42均正确)(3)4．(·新课标全国卷Ⅰ，22)某同学利用图5－11－4(a)所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图，如图(b)所示．实验中小车(含发射器)的质量为200g，实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮，小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到．回答下列问题：图5－11－4(1)根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成________(“”“”填线性或非线性)关系．(2)由图(b)可知，a－m图线不经过原点，可能的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________.(3)“”若利用本实验装置来验证在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比的结论，并直接以钩码所受重力mg作为小车受到...
