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1.(2019·全国卷Ⅰ)某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行探究。物块拖动纸带下滑,打出的纸带一部分如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz,纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出。在A、B、C、D、E五个点中,打点计时器最先打出的是________点。在打出C点时物块的速度大小为________ m/s(保留3位有效数字);物块下滑的加速度大小为________ m/s2(保留2位有效数字)。
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答案 A 0.233 0.75
解析 物块加速下滑,因此打点间距逐渐增大,故先打出A点。
打C点时物块的速度大小
vC== m/s≈0.233 m/s。
物块下滑的加速度大小
a== m/s2=0.75 m/s2。
2.(2019·全国卷Ⅱ)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:
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(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)。
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答案 (1) (2)0.35
解析 (1)铁块受重力、木板弹力及摩擦力作用,受力分析如图。
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由牛顿第二定律得:mgsinθ-μFN=ma
且FN=mgcosθ
联立以上两式解得μ=。
(2)由逐差法求铁块加速度:
a=
= m/s2≈1.97 m/s2
代入μ=,得μ≈0.35。
3.(2019·全国卷Ⅲ)甲乙两位同学设计了利用数码相机的连拍功能测重力加速度的实验。实验中,甲同学负责释放金属小球,乙同学负责在小球自由下落的时候拍照。已知相机每间隔0.1 s拍1幅照片。
(1)若要从拍得的照片中获取必要的信息,在此实验中还必须使用的器材是________。(填正确答案标号)
A.米尺 B.秒表 C.光电门 D.天平