【2013•山西省晋中市晋商四校联考】某学习小组利用自行车的运动“探究阻力做功与速度变化的关系”．人骑自行车在...

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【2013•山西省晋中市晋商四校联考】某学习小组利用自行车的运动“探究阻力做功与速度变化的关系”．人骑自行车在平直的路面上运动，当人停止蹬车后，由于受到阻力作用，自行车的速度会逐渐减小至零，如图所示．在此过程中，阻力做功使自行车的速度发生变化．设自行车无动力后受到的阻力恒定．

①在实验中使自行车在平直的公路上获得某一速度后停止蹬车，需要测出人停止蹬车后自行车向前滑行的距离s，为了计算自行车的初速度，还需要测量____________（填写物理量的名称及符号）．

②设自行车受到的阻力恒为f，计算出阻力做的功及自行车的初速度．改变人停止蹬车时自行车的速度，重复实验，可以得到多组测量值．以阻力对自行车做功的大小为纵坐标，自行车初速度为横坐标，作出W一V曲线．分析这条曲线，就可以得到阻力做的功与自行车速度变化的定*关系．在实验中作出W一V图象如图所示，其中符合实际情况的是       

（2）某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，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50 Hz。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上图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所示。根据图中数据计算的加速度a=            (保留三位有效数字)。

②回答下列两个问题：

（A）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

（B）测量（A）中所选定的物理量时需要的实验器                             。

（C）滑块与木板间的动摩擦因数＝                     （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          （填“偏大”或“偏小” ）。

【回答】

（1）C  （2）①0.495与0.497m/s2②  偏大

【解析】（1）设人停止蹬车后自行车滑行的时间和位移分别为和，由动能定理可得，；所以，由此式可知，还应测出人停止蹬车后自行车滑行的时间t；

摩擦力做功为，动能的变化为，显然作出W一V图象是开口向上抛物线，所以选项C正确。

（2）利用“逐差法”求加速度，将前面的6个计数点间的距离（说明加速度在0.495与0.497m/s2之间都正确）滑块的质量m2，托盘和砝码的总质量m3，由对整个系统由牛顿第二定律得，所以，因此要测量动摩擦因数，还必须知道滑块的质量m2和托盘和砝码的总质量m3，测量质量的的实验器材是天平；因为除滑块的质量m2摩擦力外，还有其宾阻力，绳与滑轮还有摩擦，所以与真实值相比，测量的动摩擦因数偏大.

知识点：专题十三 中学物理实验

题型：实验,探究题