力學(xué)實驗專題學(xué)生版 - 副本

1、力學(xué)實驗專題力學(xué)實驗專題1在用電火花計時器“研究勻變速直線運動”的實驗中，如圖所示是一條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，相鄰計數(shù)點間還有四個點未畫出(電源頻率為50 Hz)(1)根據(jù)運動學(xué)有關(guān)公式可求得：vB1.38 m/s，vC_m/s，vD3.90 m/s；(保留三位有效數(shù)字)(2)若利用求得的數(shù)值作出小車的v­t圖線(以打A點時開始計時)，將圖線延長與縱軸相交，交點的縱坐標(biāo)是0.10 m/s，此速度的物理意義是_2.如圖所示,裝置甲中掛有小桶的細(xì)線繞過定滑輪,固定在小車上;裝置乙中橡皮筋的一端固定在導(dǎo)軌的左端,另一端系在小車上。一同學(xué)用裝置甲和乙分

2、別進行實驗,經(jīng)正確操作獲得兩條紙帶和,紙帶上的a、b、c均為打點計時器打出的點。(1)任選一條紙帶讀出b、c兩點間距離為;(2)任選一條紙帶求出c、e兩點間的平均速度大小為,紙帶和上c、e兩點間的平均速度 (選填“大于”“等于”或“小于”);(3)圖中(填選項)A.兩條紙帶均為用裝置甲實驗所得 B.兩條紙帶均為用裝置乙實驗所得C.紙帶為用裝置甲實驗所得,紙帶為用裝置乙實驗所得D.紙帶為用裝置乙實驗所得,紙帶為用裝置甲實驗所得3在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，某小組利用如圖甲所示的裝置完成實驗，橡皮條的一端C固定在木板上，用兩只彈簧測力計把橡皮條的另一端拉到某一確定的O點(1)則

3、下列敘述正確的是()A該實驗中CO的拉力是合力，AO和BO的拉力是分力 B兩次操作必須將橡皮條和繩的結(jié)點拉到相同位置C實驗中AO和BO的夾角應(yīng)盡可能大D在實驗中，彈簧測力計必須保持與木板平行，讀數(shù)時視線要正對彈簧測力計的刻度線(2)對數(shù)據(jù)處理后得到如圖乙所示的圖線，則F與F兩力中，方向一定沿CO方向的是_4.(1)某實驗小組用如圖所示的裝置驗證“力的平行四邊形定則”將彈簧測力計A掛于固定點P，下端用細(xì)線掛一重物M.彈簧測力計B的掛鉤處系一細(xì)線，把細(xì)線的另一端系在A下端細(xì)線上的O點手持B水平向左拉，使O點緩慢地向左移動，保持B的拉力方向不變不計彈簧測力計重力，拉力不超出量程，則A、B的示數(shù)FA、

4、FB的變化情況是_AFA、FB均變大，其合力大小和方向都不變 BFA、FB均變大，其合力大小和方向都改變CFA變大，F(xiàn)B變小，其合力大小不變，方向改變 DFA、FB的合力大小改變，方向不變(2)另一實驗小組的甲、乙、丙三位同學(xué)做此實驗，所用彈簧測力計的量程為05 N，他們都把橡皮條的一端固定在木板上的A點，橡皮條的另一端通過細(xì)繩連接彈簧測力計，用兩個彈簧測力計把橡皮條的另一端拉到某一確定的O點，此時細(xì)繩都與平板平行，用F1和F2表示拉力的方向和大小甲同學(xué)F1和F2的方向互相垂直，F(xiàn)13.0 N、F23.8 N；乙同學(xué)F1和F2方向間的夾角約為30°，F(xiàn)1F24.0 N；丙同學(xué)F1和F

5、2方向間的夾角約為120°，F(xiàn)1F24.0 N這三位同學(xué)中操作不合適的是_(填“甲”、“乙”或“丙”)5如圖為“測量彈簧勁度系數(shù)”的實驗裝置圖，彈簧的上端固定在鐵架臺上，下端裝有指針及掛鉤，指針恰好指向一把豎直立起的毫米刻度尺現(xiàn)在測得在掛鉤上掛鉤碼數(shù)n012345刻度尺讀數(shù)xn(cm)2.624.175.707.228.8410.43上一定數(shù)量鉤碼時指針在刻度尺上的讀數(shù)如下表：已知所有鉤碼的質(zhì)量可認(rèn)為相同且m050 g，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭9.8 m/s2.請回答下列問題：(1)請根據(jù)表格數(shù)據(jù)計算出彈簧的勁度系數(shù)k_N/m.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)考慮到在沒有掛鉤碼時彈簧自身有重量

6、，測量的勁度系數(shù)與真實值相比較_(填“偏大”、“偏小”或“沒有影響”)6.在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”時,某同學(xué)把兩根彈簧如圖甲連接起來進行探究。(1)某次測量如圖乙所示,指針示數(shù)為cm。 (2)在彈性限度內(nèi),將50g的鉤碼逐個掛在彈簧下端,得到指針A、B的示數(shù)LA和LB如表。用表中數(shù)據(jù)計算彈簧的勁度系數(shù)為N/m(重力加速度g=10m/s2)。由表中數(shù)據(jù)(選填“能”或“不能”)計算出彈簧的勁度系數(shù)。鉤碼數(shù)1234LA/cm15.7119.7123.6627.76LB/cm29.9635.7641.5147.367.為了用實驗“驗證牛頓第二定律”，現(xiàn)提供如圖所示的實驗裝置請回答下列問題：(1)

7、為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應(yīng)采取的做法是A將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運動B將木板帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運動C將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動D將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車能夠靜止在木板上(2)在實驗中，得到一條打點的紙帶，如圖所示，已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T，且間距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出，則小車加速度的表示式為a_；(3)有一組同學(xué)保持小車及車中的砝碼質(zhì)量一定，研究加速度a與所受外力F的關(guān)系，他們在軌道水平和傾斜兩種情況下分別做了實驗，得到

8、了兩條aF圖線，如圖所示圖線_是在軌道傾斜情況下得到的(選填“”或“”)；小車及車中的砝碼總質(zhì)量m_ kg.8用如圖所示的裝置探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系，帶滑輪的長木板和彈簧測力計均水平固定(1)實驗時，一定要進行的操作是()A小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄彈簧測力計的示數(shù)B改變砂和砂桶質(zhì)量，打出幾條紙帶 C用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量D為了減小誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量(2)以彈簧測力計的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，以加速度a為縱坐標(biāo)，畫出的a­F圖象可能正確的是()(3)若給出的a­F圖象的斜率為k，則小車的質(zhì)量為_9某實驗

9、小組利用如圖甲所示的裝置來探究“合外力一定時物體的加速度與其質(zhì)量之間的關(guān)系”(1)用游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度如圖乙所示，則其寬度d_mm.(2)實驗中，將軌道左端適當(dāng)墊起，在不掛小桶時，如果小車_，則表示已平衡好阻力(3)測出兩個光電門中心之間的距離為L，將小車從圖示位置靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出寬度為d的遮光條經(jīng)過光電門A的時間t1和經(jīng)過光電門B的時間t2，則小車加速度的表達式a_.(用以上字母表示) (4)保持合力不變，改變小車的質(zhì)量，將測得的實驗數(shù)據(jù)記入下表為了更直觀地分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論，請在坐標(biāo)圖中作出相應(yīng)的圖象.(5)由圖得出實驗結(jié)論：_.m/g250300400500600800a/

10、(m·s2)0.950.820.620.500.430.32/kg14.003.332.502.001.671.2510.某同學(xué)把附有滑輪的長木板平放在實驗桌面上，將細(xì)繩一端拴在小車上，另一端繞過定滑輪，掛上適當(dāng)?shù)你^碼，使小車在鉤碼的牽引下運動，以此定量研究繩拉力做功與小車動能變化的關(guān)系。此外還準(zhǔn)備了打點計時器及配套的電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊等。組裝的實驗裝置如圖所示。(1)若要完成該實驗，必須的實驗器材還有哪些_。(2)實驗開始時，他先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板平行。他這樣做的目的是下列的哪個_(填字母代號)。A避免小車在運動過程中發(fā)生抖動 B可使打點計

11、時器在紙帶上打出的點跡清晰C可以保證小車最終能夠?qū)崿F(xiàn)勻速直線運動 D可在平衡摩擦力后使細(xì)繩拉力等于小車受的合力(3)平衡摩擦力后，當(dāng)他用多個鉤碼牽引小車時，發(fā)現(xiàn)小車運動過快，致使打出的紙帶上點數(shù)較少，難以選到合適的點計算小車速度。在保證所掛鉤碼數(shù)目不變的條件下，請你利用本實驗的器材提出一個方法_。(4)他將鉤碼重力做的功當(dāng)做細(xì)繩拉力做的功，經(jīng)多次實驗發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車動能增量大一些，這一情況可能是下列哪些原因造成的_(填字母代號)。A在接通電源的同時釋放了小車 B小車釋放時離打點計時器太近C阻力未完全被小車重力沿木板方向的分力平衡掉 D鉤碼做勻加速運動，鉤碼重力大于細(xì)繩拉力11. (1)

12、某興趣小組想通過物塊在斜面上運動的實驗探究“合外力做功和物體速度變化的關(guān)系”實驗開始前，他們提出了以下幾種猜想：W，Wv，Wv2.他們的實驗裝置如圖甲所示，PQ為一塊傾斜放置的木塊，在Q處固定一個速度傳感器(用來測量物體每次通過Q點時的速度)，每次實驗，物體從不同初始位置由靜止釋放同學(xué)們設(shè)計了以下表格來記錄實驗數(shù)據(jù)，其中L1、L2、L3、L4代表物體分別從不同初始位置處無初速釋放時初始位置到速度傳感器的距離，v1、v2、v3、v4表示物體每次通過Q點的速度他們根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制了如圖乙所示的Lv圖象，并得出結(jié)論Wv2.他們的做法是否合適，你有什么好的建議？ _實驗次數(shù)1234LL1L2L3L4v

13、v1v2v3v4 (2)在此實驗中，木板與物體間摩擦力的大小_(填“會”或“不會”)影響探究結(jié)果12.現(xiàn)要通過實驗驗證機械能守恒定律實驗裝置如圖所示：水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌；導(dǎo)軌上A點處有一帶長方形遮光片的滑塊，其總質(zhì)量為M，左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩與一質(zhì)量為m的砝碼相連；遮光片兩條長邊與導(dǎo)軌垂直；導(dǎo)軌上的B點有一光電門，可以測量遮光片經(jīng)過光電門時的擋光時間t.用d表示A點到導(dǎo)軌底端C點的距離，h表示A與C的高度差，b表示遮光片的寬度，x表示A、B兩點間的距離，將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點時的瞬時速度用g表示重力加速度完成下列填空和作圖：12345x/(m)0.6

14、000.8001.0001.2001.400t/(ms)8.227.176.445.855.43/(×104 s2)1.481.952.412.923.39 (1)若將滑塊自A點由靜止釋放，則在滑塊從A運動至B的過程中，滑塊、遮光片與砝碼組成的系統(tǒng)重力勢能的減小量可表示為_，動能的增加量可表示為_若在運動過程中機械能守恒，與x的關(guān)系式為_. (2)多次改變光電門的位置，每次均令滑塊自同一點(A點)下滑，測量相應(yīng)的x與t值結(jié)果如右所示：以x為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，在圖位置的坐標(biāo)紙中描出第1和第5個數(shù)據(jù)點；根據(jù)5個數(shù)據(jù)點作直線，求得該直線的斜率k_×104 m1·s2(保

15、留三位有效數(shù)字)由測得的h、d、b、M和m數(shù)值可以計算出x直線的斜率k0，將k和k0進行比較，若其差值在實驗允許的范圍內(nèi)，則可認(rèn)為此實驗驗證了機械能守恒定律13.為了驗證機械能守恒定律，某同學(xué)使用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進行實驗其中G1、G2為兩個光電門，它們與數(shù)字計時器相連，當(dāng)滑行器M通過G1、G2光電門時，光束被滑行器M上的擋光片遮擋的時間t1、t2都可以被測量并記錄，滑行器連同擋光片的總質(zhì)量為M，擋光片寬度為D，兩光電門中心間的距離為x，牽引砝碼的質(zhì)量為m，細(xì)繩不可伸長且其質(zhì)量可以忽略，重力加速度為g.該同學(xué)想在水平的氣墊導(dǎo)軌上，只利用以上儀器，在滑行器通過G1、G2光電門的過程中驗證機械

16、能守恒定律，請回答下列問題：(1)實驗開始應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面的螺母，使氣墊導(dǎo)軌水平請在以下空白處填寫實驗要求在不增加其他測量器材的情況下，調(diào)水平的步驟是：取下牽引砝碼m，接通氣墊導(dǎo)軌裝置的電源，調(diào)節(jié)導(dǎo)軌下面的螺母，若滑行器M放在氣墊導(dǎo)軌上的任意位置都能保持靜止，或者輕推滑行器M，M分別通過光電門G1、G2的時間_，則導(dǎo)軌水平；(2)當(dāng)氣墊導(dǎo)軌調(diào)水平后，在接下來的實驗操作中，以下操作合理的是_；A擋光片的寬度D應(yīng)盡可能選較小的B選用的牽引砝碼的質(zhì)量m應(yīng)遠小于滑行器和擋光片的總質(zhì)量MC為了減小實驗誤差，光電門G1、G2的間距x應(yīng)該盡可能大一些D用來牽引滑行器M的細(xì)繩可以與導(dǎo)軌不平行(3)在每次實

17、驗中，若表達式_(用M、g、m、t1、t2、D、x表示)在誤差允許的范圍內(nèi)成立，則機械能守恒定律成立14.某同學(xué)根據(jù)機械能守恒定律，設(shè)計實驗探究彈簧的彈性勢能與壓縮量的關(guān)系。砝碼質(zhì)量(g)50100150彈簧長度(cm)8.627.636.66 (1)如圖(a)，將輕質(zhì)彈簧下端固定于鐵架臺，在上端的托盤中依次增加砝碼，測量相應(yīng)的彈簧長度，部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表。由數(shù)據(jù)算得勁度系數(shù)k_N/m。(g取9.8 m/s2)(2)取下彈簧，將其一端固定于氣墊導(dǎo)軌左側(cè)，如圖(b)所示；調(diào)整導(dǎo)軌，當(dāng)滑塊自由滑動時，通過兩個光電門的速度大小_。(3)用滑塊壓縮彈簧，記錄彈簧的壓縮量x；釋放滑塊，記錄滑塊脫離彈簧后的速

18、度v0，釋放滑塊過程中，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為_。(4)重復(fù)(3)中的操作，得到v與x的關(guān)系如圖(c)。由圖可知，v與x成_關(guān)系。由上述實驗可得結(jié)論：對同一根彈簧，彈性勢能與彈簧的_成正比。15.某同學(xué)利用下述裝置對輕質(zhì)彈簧的彈性勢能進行探究，一輕質(zhì)彈簧放置在光滑水平桌面上，彈簧左端固定，右端與一小球接觸而不固連彈簧處于原長時，小球恰好在桌面邊緣，如圖所示向左推小球，使彈簧壓縮一段距離后由靜止釋放，小球離開桌面后落到水平地面通過測量和計算，可求得彈簧被壓縮后的彈性勢能.回答下列問題：(1)本實驗中可認(rèn)為，彈簧被壓縮后的彈性勢能Ep與小球拋出時的動能Ek相等已知重力加速度大小為g.為求得Ek，至少需要測量下列物理量中的_(填正確答案標(biāo)號)A小球的質(zhì)量m B小球拋出點到落地點