(2)滴水计时器每30 s内共滴下46个小水滴，其滴水的时间间隔为T＝
30
46－1
s≈0.67 s。根据匀变速直线运动的规律，可得小车运动到题图(b)中A点位置时的速度大小为vA＝
0.117＋0.133
m/s≈0.19 m/s。根据逐差法，共有5组数据，舍去
2×0.67
x4＋x5－x1－x2?100＋83－150－133?×0.001
＝ 6T26×0.672
中间的一组数据，则加速度a＝
m/s2≈－0.037 m/s2，因此加速度的大小为0.037 m/s2。
[答案] (1)从右向左 (2)0.19 0.037
3．(2019·全国卷Ⅱ·T22)如图(a)，某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验。所用器材有：铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50 Hz的交流电源、纸带等。回答下列问题：
(a)
(1)铁块与木板间动摩擦因数μ＝______________(用木板与水平面的夹角θ、重力加速度g和铁块下滑的加速度a表示)。
(2)某次实验时，调整木板与水平面的夹角使θ＝30°。接通电源，开启打点计时器，释放铁块，铁块从静止开始沿木板滑下。多次重复后选择点迹清晰的一条纸带，如图(b)所示。图中的点为计数点(每两个相邻的计数点间还有4个点未画出)。重力加速度为9.80 m/s2。可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为________(结果保留2位小数)。
(b)
[解析] (1)对铁块受力分析，由牛顿第二定律有mgsin θ－μmgcos θ＝ma，解得μ＝法和
gsin θ－a1
。(2)两个相邻计数点之间的时间间隔T＝5× s＝0.10 s，由逐差
gcos θ50
a＝1.97 m/s2，代入
gsin θ－a
μ＝，解得μ＝0.35。
gcos θ
Δx＝aT2，可得
gsin θ－a
[答案] (1) (2)0.35
gcos θ[教师备选题]
1．(2017·全国卷Ⅱ·T22)某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系。使用的器材有：斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器。
(a) (b)
实验步骤如下：
①如图(a)，将光电门固定在斜面下端附近：将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对于斜面的位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑；
②当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间Δt；
③用Δs表示挡光片沿运动方向的长度[如图(b)所示]，v表示滑块在挡光片遮住光线的Δt时间内的平均速度大小，求出v；
④将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与①中位置相同，令滑块由静止开始下滑，重复步骤②③；
⑤多次重复步骤④；
⑥利用实验中得到的数据作出v -Δt图，如图(c)所示。
(c)
完成下列填空：
(1)用a表示滑块下滑的加速度大小，用vA表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小，则v与vA、a和Δt的关系式为v＝________________。
(2)由图(c)可求得，vA＝________cm/s，a＝________cm/s2。(结果保留三位有效数字)
Δt
[解析] (1)v是Δt时间内中间时刻的瞬时速度，vA为Δt时间内的初速度，
2
Δta
根据速度公式得v＝vA＋a＝vA＋Δt。
22
1
(2)由v＝vA＋aΔt，结合题图(c)可知，图线与纵轴交点的纵坐标即为vA，将
211
图线延长与纵轴相交，得vA＝52.1 cm/s，图线的斜率等于a，即a＝
2253.34－52.422
－3cm/s，求得a≈16.3 cm/s。
?150－35.0?×10
a
[答案] (1)vA＋Δt (2)52.1 16.3
2
2．(2015·全国卷Ⅱ·T22)某同学用图(a)所示的实验装置测量物块与斜面之间的动摩擦因数。已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图(b)所示，图中标出了五个连续点之间的距离。
(a)
(b)
(1)物块下滑时的加速度a＝________m/s2，打C点时物块的速度v＝________m/s；
(2)已知重力加速度大小为g，为求出动摩擦因数，还必须测量的物理量是________(填正确答案标号)。
A．物块的质量 B．斜面的高度 C．斜面的倾角
[解析] (1)物块沿斜面下滑做匀加速运动，根据纸带可得连续两段距离之差0.13×1022Δxx2，其中C点速度v＝BD＝为0.13 cm，由a＝2得a＝m/s＝3.25 m/stBDT?0.02?2
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高考物理二轮复习专题力学实验
