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题文

几位同学在网上查到在弹性限度内弹簧的弹性势能与弹簧的形变量x之间的关系为,于是他们设想,让弹簧的弹性势能全部释放出来推动物体沿不光滑的水平面运动,测量对应弹簧不同压缩量下物体滑行的距离,就可以定性地验证这一结论,他们设计了如下实验:将带有挡板的表面处处粗糙程度相同的木板固定在水平桌面上,将一根很轻的弹簧(约14cm),一端固定在挡板上,将一个做有标记的物块紧贴弹簧放置在弹簧原长处,并在木板侧面平行木板固定一长条硬纸板,将物块的标记位置记录在纸板上,记作O,并以O为坐标原点,以平行木板方向建立x轴,在x轴上O 点的左侧用刻度尺自O点向左每间隔1cm做出刻度线,记作x0=-1cm、-2cm。并将刻度尺固平行固定在木板侧面,并使其0雇刻线与O点重合,在进行实验时,使弹簧的压缩量以1cm递增,释放物块,并记录物块最终停止运动时标记所在的位置,用刻度尺测量出该位置距离O点的距离,记作x1,记录的数据如图所示;

次数n/次
1
  2
  3
  4
  5
  6
7
  8
  9
x0/cm
  -1
  -2
  -3  
  -4
 - 5
  -6
  -7
  -8
  -9
x1/cm
-0.90
-0.20
 0.60
 2.40
  5.00
 
12.60
17.58
21.00

 
据此请回答:
(1) 第1、2组数据中的x1为负,表示的物理意义为___________________________________。
(2) 分析第3、4、5、组数据,于是他们得出结论______________________________________。
(3) 漏掉的第6组数据中的x1值,请你帮他们填在表中相应位置。
(4) 第9组数据明显有偏差的原因最可能是__________________________________________。
(5) 若上述关系式成立,且弹簧的劲度系数已测出为k,则我们可以用表中的合适数据来求出物块与木板间的动磨擦因数μ,则还需要的一个测量工具是_________________,须测量的物理量为______________________(并用字母表示),则μ值的表达式为_____________________(用有关物理量的字母表示)。

科目 物理   题型 实验题   难度 较难
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A.毫米刻度尺
B.螺旋测微器
C.电流表(300mA,RA=10Ω)
D.电压表(6V,约为6kΩ)
E.滑动变阻器(10Ω,2A)
F.直流稳压电源(6V,内阻约为0.05Ω)
G.开关一个,带夹子的导线若干
(1)毫米刻度尺用来测量;螺旋测微器用来测量;(要求写出测量的物理量和对应物理量的符号)
(2)根据你设计的实验方案,在所给虚线框内画出测量电路图。
(3)金属管线内径的表达式为用已知的物理常量和所测得的物理量表示。

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A.电磁打点计时器; B.干电池; C.秒表; D.低压交流电源;E.纸带;F.细线、砝码、小车、砝码盘;G.长直木板。

(1)其中多余的器材是__________,缺少的器材是______________。(填器材名称)
(2)如图所示,是打点计时器打出的小车在恒力F作用下做匀加速直线运动的纸带。对纸带的测量数据已用字母表示在图中,已知打点计时器的打点频率为f。若要利用这些数据验证动能定理,还需要测量哪些物理量?

(3)根据上述数据,写出验证动能定理的表达式,并对本实验的可靠性做出评价

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