某实验小组采用如图甲所示装置探究做功与动能变化的关系，并测量斜面与滑块间的动摩擦因数μ。主要步骤如下：（1）把平板竖直放置，并画上一条竖直线AB和水平线AC，将斜面装有光电门的一端始终保持在C点不动，抬高斜面另一端，每次都让质量为m的小滑块（含挡光片）从斜面与竖直线AB的交界处由静止下滑。光电门可以测得挡光片经过光电门时的挡光时间t，要间接测量滑块通过光电门的动能，还需要测量的物理量为（填写该物理量名称和符号），小滑块通过光电门的动能表达式为。（2）测得水平线AC长度为L。将小滑块放置在斜面上与竖直线对应位置，并测量出该位置与A点的竖直距离h，小滑块由静止释放后沿斜面下滑通过光电门，斜面的动摩擦因数μ和当地重力加速度g视为不变。则小滑块从某一高度h滑下，其合外力做功的表达式为。（3）以斜面C点为支点保持该位置不动，不断抬高斜面倾角，重复步骤（2），测得多组h、t数据，该实验小组利用实验数据描绘得到了如图乙所示的图像（图像），该图像可以反映合外力做功与动能变化的关系。若已知该图像的斜率为k、截距为b，则可以算出斜面的动摩擦因数（用所测量的物理量表示）。

1. 某同学利用图甲实验装置探究滑块加速度与板块间动摩擦因数的关系。实验过程中选取上表面粗糙程度不同的木板，通过纸带测出滑块加速度a及对应动摩擦因数 $\text{[math]}$ 数值，作出 $\text{[math]}$ 图像如图乙所示，作图时忘记标明纵、横截距数据，重力加速度g取 $\text{[math]}$ 。

（1）为尽可能准确地完成实验，下列说法正确的是。

A．木板需要调整为水平

B．实验前需要平衡摩擦力

C．实验过程不需要保持小桶及沙子质量m不变

D．实验过程需要保持小桶及沙子质量m远小于滑块质量M

E．连接滑块的细线需要与长木板平行

（2）已知滑块质量为 $\text{[math]}$ ，当换用动摩擦因数 $\text{[math]}$ 的木板时，实验得到的纸带如图丙所示，已知交流电频率 $\text{[math]}$ ，相邻记数点间还有四个点未画出，则滑块加速度大小 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （保留两位有效数字）。

（3）结合以上信息，则小桶及沙子质量 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；图乙中横截距 $\text{[math]}$ 。

实验探究题容易

2. 某小组设计实验并采用如下装置测量物块与水平面间的动摩擦因数，实验步骤如下：

（1）如图甲所示，轻质弹簧一端固定于地面上，并处于自然状态。将质量为3m的物块A从弹簧的顶端由静止释放，当物块A下降到最低点时，锁定弹簧，测得物块A下降的最大高度为 $\text{[math]}$ ，那么轻质弹簧所储存的弹性势能为。

（2）如图乙所示，将锁定的弹簧左端固定在墙壁上，物块B靠在弹簧的右侧（不粘接）。某时刻解除对弹簧的锁定，物块B被弹簧弹开向右滑动一段距离静止在P（图中未画出）点，此时物块B与弹簧已经分离。测得物块B的质量为m。

（3）为测量物块B与地面之间的动摩擦因数，还需要测量的物理量有。

（4）进行必要的测量后，通过记录的数据测得物块B与水平面之间的动摩擦因数为。（用题中所测物理量、已知物理量的字母表示）

实验探究题容易

3.

用如图甲所示的装置验证动能定理。长木板左端固定在水平桌面上，可调节垫块高度使长木板绕左端转动。在木板右端固定一个定滑轮，在靠近定滑轮处固定一个打点计时器。在木板上放置小车P，固定在小车右端的纸带穿过打点计时器的限位孔，纸带与木板平行。并且小车通过轻质细线绕过定滑轮与小物块Q相连，木板上方的细线与木板平行。重力加速度为g，打点计时器所接交流电频率为f。

实验步骤如下：

第1步，按装置安装好实验器材；

第2步，调整垫块的高度，给小车一个沿木板向下的初速度，直到纸带上打出均匀的点迹为止；

第3步，去掉小物块Q，重新换一条纸带，让小车靠近打点计时器由静止释放，得到一条纸带如图乙所示，最后把实验器材归置好。

请回答下列问题：

（1）为了验证从打下B点到打下E点过程小车的运动是否满足动能定理，需要的实验器材以及测量的物理量有。

A.天平，测量小车P的质量M和小物块Q的质量m

B.天平，测量小车P的质量M

C.刻度尺，测量 $\text{[math]}$ 间的距离 $\text{[math]}$ 间的距离 $\text{[math]}$ 间的距离 $\text{[math]}$ 间的距离 $\text{[math]}$

D.刻度尺，测量 $\text{[math]}$ 间的距离 $\text{[math]}$ 间的距离 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 间的距离 $\text{[math]}$

E.秒表，测量从A到B的时间t

（2）打下E点时小车的瞬时速度大小为（用上述所选的测量数据和已知物理量的符号表示，下同）。

（3）验证从打下B点到打下E点过程小车的运动是否满足动能定理，只需验证表达式 $\text{[math]}$ 成立即可。

实验探究题容易

1. 某兴趣小组设计了一个测量动摩擦因数的实验。

①如图甲，将倾斜段和水平段连接构成的铝板固定在水平桌面上；

②让小铁块从倾斜段上A点静止释放，铁块最终停在水平段上B点；

③利用铅垂线找到A点在桌面的投影点A^' ，测出A到A^'的高度h和A^'到B的水平距离s；

④改变释放位置重复多次实验，得到多组h和s的数值。

(1) 实验得到多组h和s的数值如下表，请在图乙中作出s-h关系图线。

h/cm	10.00	15.00	20.00	25.00	30.00
s/cm	19.90	32.70	48.10	57.60	69.80

(2) 根据图线求得动摩擦因数μ=。（保留1位有效数字）

(3) 重复实验发现，s-h图线总是在横轴上有一固定截距，该截距的物理意义是。

(4) 实验中铁块通过倾斜段与水平段转接点处有机械能损失，损失量与通过时的动能成正比，这会导致动摩擦因数的测量值（选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。

(5) 为了消除铁块在转接点处的机械能损失，兴趣小组中某位同学建议将倾斜段做成图丙所示圆弧面，其末端与水平段相切，仍然通过测量h和s求得动摩擦因数。该方案是否可行？（选填“可行”或“不可行”）。

实验探究题普通

2. 某实验小组做“测量滑块与长木板之间的动摩擦因数”实验时，实验装置如图甲所示。在水平桌面上固定放置一端有定滑轮长木板，靠近定滑轮的B处有一个光电门。在A处有一上端带遮光条的滑块，A、B之间的距离保持 $\text{[math]}$ 不变。不计滑轮质量及其与绳子之间的摩擦。

（1）实验过程中用游标卡尺测量遮光条的宽度d，游标卡尺读数如图乙所示，读出遮光条的宽度为 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

（2）实验时，将滑块从A处静止释放，若光电门显示遮光时间为 $\text{[math]}$ ，此时力传感器示数为 $\text{[math]}$ ，从而可以得到一组 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 数据，多次改变所挂重物的质量进行实验，可得到多组数据。根据这些数据，作出 $\text{[math]}$ 的关系图像如图丙所示，则滑块与遮光条的总质量为，滑块与长木板之间的动摩擦因数为（用L、a、b、d和g表示）。