专题跟踪训练(十四)力学实验
1．(2018·安徽省示范高中联考)利用图示装置可以做多个力学实验．
(1)用此装置做“研究匀变速直线运动”实验时，________(选填“需要”或“不需要”)平衡小车和木板间的摩擦力．
(2)用此装置做“探究加速度与质量的关系\”实验时，改变小车质量后，________(选填“需要\”或“不需要\”)重新平衡摩擦力．
(3)用此装置做“探究功与动能变化的关系\”实验，为了尽可能准确，不挂钩码平衡摩擦力时，小车后面________(选填“需要\”或“不需要\”)固定纸带．
[解析] (1)用此装置研究匀变速直线运动时，摩擦力并不影响小车做匀变速直线运动，故不需要平衡摩擦力．(2)用此装置探究加速度与质量的关系时，改变小车质量，重力沿木板向下的分力仍等于滑动摩擦力，则不需要重新平衡摩擦力．(3)利用此装置探究功与速度变化的关系时，为了尽可能准确，平衡摩擦力时不挂钩码，但小车后面需要固定纸带，因为纸带与打点计时器间也有摩擦力．
[答案] (1)不需要 (2)不需要 (3)需要
2．(2018·全国卷Ⅰ)如图(a)，一弹簧上端固定在支架顶端，下端悬挂一托盘；一标尺由游标和主尺构成，主尺竖直固定在弹簧左边；托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置，简化为图中的指针．
现要测量图(a)中弹簧的劲度系数．当托盘内没有砝码时，移动游标，使其零刻度线对准指针，此时标尺读数为1.950 cm；当托盘内放有质量为0.100 kg的砝码时，移动游标，再次使其零刻度线对准指针，标尺示数如图(b)所示，其读数为________cm.当地的重力加速度大小为9.80 m/s2，此弹簧的劲度系数为________N/m(保留3位有效数字)．
[解析] 实验所用的游标卡尺最小分度为0.05 mm，游标卡尺上游标第15条刻度线与主尺刻度线对齐，根据游标卡尺的读数规则，题图(b)所示的游标卡尺读数为3.7 cm＋15×0.05 mm＝3.7 cm＋0.075 cm＝3.775 cm.托盘中放有质量为m＝0.100 kg的砝码时，弹簧受到的拉力F＝mg＝0.100×9.8 N＝0.980 N，弹簧伸长量为x＝3.775 cm－1.950 cm＝1.825 cm，根据胡克定律F＝kx，解得此弹簧的劲度系数k＝＝53.7 N/m.
[答案] 3.775±0.005 53.7±0.1
3．(2018·全国卷Ⅱ)某同学用图(a)所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数．跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧秤相连，滑轮和木块间的细线保持水平，在木块上方放置砝码．缓慢向左拉动水平放置的木板，当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时，弹簧秤的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小．某次实验所得数据在表中给出，其中f4的值可从图(b)中弹簧秤的示数读出.
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砝码的质量m/kg
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0.05
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0.10
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0.15
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0.20
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0.25
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滑动摩擦力f/N
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2.15
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2.36
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2.55
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f4
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2.93
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