高一物理必修一實驗題

1、高一物理必修一實驗題1. （1）（8分）某同學(xué)在做探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系的實驗中，設(shè)計了如圖所示的實驗裝置所用的鉤碼每只的質(zhì)量都是30g，他先測出不掛鉤碼時彈簧的自然長度，再將5個鉤碼逐個掛在彈簧的下端，每次都測出相應(yīng)的彈簧總長度，將數(shù)據(jù)填在了下面的表中(彈力始終未超過彈性限度，取g9.8m/s2)砝碼質(zhì)量(g)0306090120150彈簧總長(cm)6.007.158.349.4810.6411.79彈力大小(N)試根據(jù)這些實驗數(shù)據(jù)在圖中給定的坐標(biāo)紙上作出彈簧所受彈力大小F跟彈簧總長L之間的函數(shù)關(guān)系圖線該函數(shù)關(guān)系圖線跟橫坐標(biāo)軸交點的物理意義是該彈簧的勁度kN/m.F/NL/10-2m5

2、6 8 10 121.61.20.80.40 （2）（10分）在探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系實驗時：（1）甲、乙兩同學(xué)用同一裝置做探究實驗，畫出了各自如圖所示的aF的圖線，從圖可知兩個同學(xué)做實驗時的_取值不同，其中_同學(xué)的取值較大（2）在探究a與m的關(guān)系時，當(dāng)增加小車的質(zhì)量時，為了使小車F一定，必須_（3）在測某物體m一定時，a與F的關(guān)系的有關(guān)數(shù)據(jù)資料如下表a（m/s2）1.984.068.12F（N）1.002.003.004.00上表中的空格請你根據(jù)下列紙帶以及提供的數(shù)據(jù)補充，該數(shù)值應(yīng)為_m/s2其中s13.07cm，s29.31cm，s315.49cm，s421.75cm，s52

3、7.78cm，s632.34cm圖中從A點開始每打5個點取一個計數(shù)點從表的數(shù)據(jù)可知，實驗的結(jié)論是：_ F/NL/10-2m5 6 8 10 121.61.20.80.401（1）圖線如右圖（4分）該圖線跟橫軸交點的橫坐標(biāo)表示彈簧的原長（2分）k=25N/m（2分）(2) （每空2分）質(zhì)量，乙減少斜面的傾角6.00；m一定時，a與F成正比。2（4分）在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上A點，另一端系上兩根細(xì)繩，細(xì)繩的另一端都有繩套。實驗中需用兩個彈簧秤分別勾住繩套，并互成角度地拉橡皮條至某一確定的O點，如圖5所示。某同學(xué)認(rèn)為在此過程中必須注意以下幾項：兩彈簧秤的

4、拉力必須等大同一次實驗過程中，O點的位置不允許變動為了減小誤差，兩彈簧秤的讀數(shù)必須接近量程其中正確的是_。（填選項前的字母）3（14分）某實驗小組利用如圖6所示的裝置進(jìn)行“探究加速度與合外力的關(guān)系”的實驗。（1）在實驗中必須平衡摩擦力， 以 平衡摩擦力，圖6當(dāng)小車_ 運動時，摩擦力恰好被平衡（2）為了減小誤差，在平衡摩擦力后，每次實驗必須通過改變鉤碼的個數(shù)來改變小車所受合外力，獲取多組數(shù)據(jù)。若小車質(zhì)量為400g，實驗中每次所用的鉤碼總質(zhì)量范圍應(yīng)選 組會比較合理。（填選項前的字母）A10g40g B200g400g C1000g2000g （3）實驗中打點計時器所使用的是 （交流、直流）電源 頻

5、率為50Hz，圖7中給出的是實驗中獲取的紙帶的一部分：1、2、3、4、5是計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點未標(biāo)出每兩個計數(shù)點間的時間間隔是 s，由該紙帶可求得小車的加速度= m/s2。圖7Fa0A圖82（4分） B （4分）3（14分）（1）砝碼的重力，勻速 （2） A （3分） （3） 1.07 （4分）（4）在質(zhì)量不變的條件下，加速度與合外力成正比 （3分） 4.一位同學(xué)在實驗室使用打點計時器：（1）電磁打點計時器和電火花打點計時器所使用的是 電源（填 交流 直流），電磁打點計時器的工作電壓是 ，電火花打點計時器的工作電壓是 。當(dāng)電源頻率是50 z時，它每隔 打一次點。（2）如研究物體

6、作自由落體運動的實驗，有下列器材可供選擇： 鐵架臺、重錘、電火花打點計時器及碳粉、紙帶若干、220V交流電源、天平、秒表其中不必要的兩種器材是： ，缺少的一種器材是： 。 （3）如測定勻變速直線運動的加速度實驗中得到一段紙帶，是一次實驗中記錄小車運動情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點，相鄰記數(shù)點間的時間間隔為T=0.1s，A . B . C . D . E .76cm16cm34cm54cm圖6 該小車運動的加速度a= m/s2，計數(shù)點D的瞬時速度vD= m/s。4. （1） 交流 6V 220V 0.02s （2）天平 秒表 刻度尺（3） 2 2.1從高考真題談測加速度的方案云

7、南瀘西一中馬克斌研究勻變速直線運動規(guī)律的實驗是高中力學(xué)實驗的重點，也是歷年高考的熱點。加速度又是勻變速直線運動規(guī)律中起橋梁作用一個關(guān)鍵量，所以在研究勻變速直線運動規(guī)律的實驗考題中都需要直接或間接的測加速度。本文就從歷年的高考真題中小結(jié)測加速度的方案。方案一：利用打點計時器測加速度此方案直接來源于教材，屬于基礎(chǔ)類型。通過打點計時器打出的紙帶，就可以用刻度尺測出X；用每打一個點的時間為0.02秒算出T，利用公式Xm-Xn=(m-n)aT2 就可計算加速度。此方案的關(guān)鍵是要理解公式中各個量的含義，X是連續(xù)相等時間間隔的位移；m、n是下標(biāo)，指第幾段位移；T是兩個記數(shù)點之間的時間間隔，如兩個記數(shù)點之間有

8、5個計時點，則T=0.1s。例1（2009年江蘇物理）“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實驗裝置如圖1所示。（1）在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中，打出了一條紙袋如圖2所示。計時器大點的時間間隔為0.02s。從比較清晰的點起，每5個點取一個計數(shù)點，量出相鄰計數(shù)點之間的距離。該小車的加速度a=_m/s2。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）解析：（1）由圖乙知，X1=3.52cm、X2=3.68cm、X3=3.83cm、T=0.1s。帶入X1-X2=aT2可得加速度=0.16m/s2。也可以用X3-X2=aT2求解，得加速度=0.15m/s2。例2（2010重慶，22）（1）某同學(xué)用打點計時器測量

9、做勻加速直線運動的物體的加速度，電源頻率f=50Hz在線帶上打出的點中，選出零點，每隔4個點取1個計數(shù)點，因保存不當(dāng)，紙帶被污染，如是22圖1所示，A、B、C、D是依次排列的4個計數(shù)點，僅能讀出其中3個計數(shù)點到零點的距離：=16.6mm =126.5mm =624.5mm。若無法再做實驗，可由以上信息推知：相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為_S打C點時物體的速度大小為_m/s(取2位有效數(shù)字)物體的加速度大小為_(用、和f表示)解析：勻加速運動的位移特征是相鄰的相等時間間隔內(nèi)的位移以aT2均勻增大，有，所以方案二：利用基本公式測加速度此方案是用基本公式變形，再利用刻度尺、秒表、光電門等工具測出位移x、時

10、間t，就可以測出加速度。例3（2011年高考重慶理綜卷）某同學(xué)設(shè)計了如圖3所示的裝置，利用米尺、秒表、輕繩、輕滑輪、軌道、滑塊、托盤和砝碼等器材來測定滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)?；瑝K和托盤上分別放有若干砝碼，滑塊質(zhì)量為M，滑塊上砝碼總質(zhì)量為m，托盤和盤中砝碼的總質(zhì)量為m。實驗中，滑塊在水平軌道上從A到B做初速為零的勻加速直線運動，重力加速度g取10m/s2。（1）為測量滑塊的加速度a，須測出它在A、B間運動的 與 ，計算a的運動學(xué)公式是_；解析：（1）滑塊在水平軌道上從A到B做初速為零的勻加速直線運動，根據(jù)x=at2得a=，所以需要測量的是位移和時間。例4.（2011年高考上海卷）如圖4，為測量

11、作勻加速直線運動小車的加速度，將寬度均為b的擋光片A、B固定在小車上，測得二者間距為d。圖4當(dāng)小車勻加速經(jīng)過光電門時，測得兩擋光片先后經(jīng)過的時間t1和t2，則小車加速度a= 。解析：小車經(jīng)過A點時速度vA=，小車經(jīng)過B點時速度vB=，由公式：2ad=vB2-vA2，解得加速度a=。方案三：圖像法測加速度此方案是利用數(shù)學(xué)函數(shù)圖像的直觀來測加速度，一般是用一次函數(shù)的斜率。如v-t圖像，利用公式V=V0+at跟一次函數(shù)y=kx+c對比，得a=k；s/t-t圖像，由s=v0t+at2、v1=v0+at得=v1-at,跟一次函數(shù)y=kx+c對比得a=2k。例5.（2011年高考廣東理綜卷）圖5是“研究勻

12、變速直線運動”實驗中獲得的一條紙帶，O、A、B、C、D和E為紙帶上六個計數(shù)點。加速度大小用a表示。（2）圖6是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出的s-t2圖線（s為各計數(shù)點至同一起點的距離），斜率表示_，其大小為_m/s2（保留三位有效數(shù)字）。解析：（2）加速度一半，a=k=0.467，所以a=0.933m/s2例6.（2011年高考全國卷新課標(biāo)版）利用圖7所示的裝置可測量滑塊在斜面上運動的加速度。一斜面上安裝有兩個光電門，其中光電門乙固定在斜面上靠近底端處，光電門甲的位置可移動，當(dāng)一帶有遮光片的滑塊自斜面上滑下時，與兩個光電門都相連的計時器可以顯示出遮光片從光電門甲至乙所用的時間t。改變光電門甲的位置進(jìn)行多次測量，每次都使滑塊從同一點由靜止開始下滑，并用米尺測量甲、乙之間的距離s，記下相應(yīng)的t值；所得數(shù)據(jù)如下表所示。s(m)0.5000.6000.7000.8000.9000.950T(ms)292.9371.5452.3552.8673.8776.4s/t(m/s)1.711.621.