2018專題高中物理力學部分實驗專練

1、1（1）用電磁打點計時器、平板（光滑）、小車等器材做研究勻變速直線運動的實驗，下圖是學生即將釋放小車之前的實驗裝置圖。該裝置圖中有3處明顯錯誤，它們分別是：；。(2)在研究勻變速直線運動的規(guī)律實驗中，小車拖紙帶運動，打點計時器在紙帶上打出一系列點，處理時每隔4個點取一個記數(shù)點，測出的數(shù)據(jù)如圖。則打點計時器打下C點時小車的速度vC = m/s，小車運動的加速度a=m/s2。2實驗裝置如圖1所示：一木塊放在水平長木板上，左側(cè)栓有一細軟線，跨過固定在木板邊緣的滑輪與一重物相連。木塊右側(cè)與打點計時器的紙帶相連。在重物牽引下，木塊在木板上向左運動，重物落地后，木塊繼續(xù)向左做勻減速運動，圖2給出了重物落地

2、后，打點計時器在紙帶上打出的一些點，試根據(jù)給出的數(shù)據(jù)，求木塊與木板間的摩擦因數(shù)。要求寫出主要的運算過程。結(jié)果保留2位有效數(shù)字。（打點計時器所用交流電頻率為50Hz，不計紙帶與木塊間的拉力。取重力加速度g=10m/s2）打點計時器紙帶圖1紙帶運動方向7.72 7.21 6.71 6.25 5.76 5.29 4.81 圖2單位：cm3某同學和你一起探究彈力和彈簧伸長的關系，并測彈簧的勁度系數(shù)k。做法是先將待測彈簧的一端固定在鐵架臺上，然后將最小刻度是毫米的刻度尺豎直放在彈簧一側(cè)，并使彈簧另一端的指針恰好落在刻度尺上。表中是該同學記錄的實驗數(shù)據(jù)，實驗中彈簧始終未超過彈性限度。（g=10m/s2）鉤

3、碼質(zhì)量m/g0306090120150彈簧總長度l/cm （1）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在坐標系中作出彈力F跟彈簧伸長量x的關系圖象 （2）根據(jù)圖象得到彈簧的勁度系數(shù)是N/m。4一同學要研究輕質(zhì)彈簧的彈性勢能與彈簧長度改變量的關系，他的實驗方法如下：在離地面高度為h的光滑水平桌面上，沿著與桌子邊緣垂直的方向放置一輕質(zhì)彈簧，其左端固定，右端與質(zhì)量為m的小鋼球接觸，當彈簧處于自然長度時，小鋼球恰好在桌子邊緣，如圖所示。將鋼球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放，使鋼球沿水平方向射出桌面，小球在空中飛行落到水平地面，水平距離為S。 （1）請你推導出彈簧的彈性勢能Ep與小鋼球質(zhì)量m、桌面離地面高度h、水平距離s等物理

4、量的關系式。 （2）彈簧長度的壓縮量x與對應的鋼球在空中飛行的水平距離s的實驗數(shù)據(jù)如表所示：彈簧長度壓縮量x/cm鋼球飛行水平距離s/m 從上面的實驗數(shù)據(jù)，你分析彈簧的彈性勢能Ep與彈簧長度的壓縮星x之間有何關系？為什么？5在“探究力的平行四邊形定則”的實驗中，用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點，在橡皮條的另一端拴上兩條細繩，細繩另一端系著繩套B、C（用來連接彈簧測力計）。其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細繩的結(jié)點，OB和OC為細繩。（1）在實驗中，如果只將細繩換成橡皮筋，其它步驟沒有改變，那么實驗結(jié)果是否會發(fā)生變化？答：。（選填“變”或“不變”） （2）圖乙中的F與F/兩力中，方向一

5、定沿AO方向的是_。（3）本實驗采用的科學方法是A理想實驗法B等效替代法C控制變量法D建立物理模型法6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，先用一個彈簧秤拉橡皮條的另一端到某點并記下該點的位置；再將橡皮條的另一端系兩根細繩，細繩的另一端都有繩套，用兩個彈簧秤分別勾住繩套，并互成角度地拉橡皮條。（1）某同學認為在此過程中必須注意以下幾項：A兩根細繩必須等長B橡皮條應與兩繩夾角的平分線在同一直線上C在使用彈簧秤時要注意使彈簧秤與木板平面平行D在用兩個彈簧秤同時拉細繩時要注意使兩個彈簧秤的讀數(shù)相等E在用兩個彈簧秤同時拉細繩時必須將橡皮條的另一端拉到用一個彈簧秤拉時記

6、下的位置 其中正確的是。(填入相應的字母)（2）某同學在坐標紙上畫出了如圖所示的兩個已知力F1和F2，圖中小正方形的邊長表示2N ，兩力的合力用F 表示，F(xiàn) 1、F 2與F 的夾角分別為1和2，關于F 1、F 2與F、1和2關系正確的有：_A . F1=4 N B . F = 12 N C1=45 D127、在探究加速度與力、質(zhì)量的關系實驗中，采用如圖所示的實驗裝置，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶由打點計時器打上的點計算出。（1）當M與m的大小關系滿足時，才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤中砝碼的重力。（2）一組同學在做加速度與質(zhì)量的

7、關系實驗時，保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定，改變小車及車中砝碼的質(zhì)量，測出相應的加速度，采用圖象法處理數(shù)據(jù)。為了比較容易地檢查出加速度a與質(zhì)量M的關系，應該做a與的圖象。（3）如下圖(a)，甲同學根據(jù)測量數(shù)據(jù)做出的a-F圖線，說明實驗存在的問題是。（4）乙、丙同學用同一裝置做實驗，畫出了各自得到的a-F圖線如下圖(b)所示，兩個同學做實驗時的哪一個物理量取值不同？8某學習小組的同學在用打點計時器探究物體的加速度與物體的質(zhì)量之間的關系實驗中，不改變拉力，只改編物體的質(zhì)量，得到了如下表所示的幾組數(shù)據(jù)，其中第3組數(shù)據(jù)還未算出加速度，但對應該組已打出了紙帶，如圖7所示（長度單位：cm），圖中各點為每5個打

8、點選出的計數(shù)點（兩計數(shù)點間還有4個打點未標出）實驗次數(shù)123456小車質(zhì)量（g）2003004005006001000小車加速度（）小車質(zhì)量倒數(shù)（） （1）請由紙帶上的數(shù)據(jù)，計算出缺少的加速度值并填入表中（小數(shù)點后保留兩位數(shù)） （2）請建立合適的坐標，將表中各組數(shù)據(jù)用小黑點描在坐標紙上，并作出平滑的圖線 （3）由圖像得出的結(jié)論是：_9在用下圖所示的裝置做“探究動能定理”的實驗時，下列說法正確的是（填字母代號）A為了平衡摩擦力，實驗中可以將長木板的左端適當墊高，使小車拉著穿過打點計時器的紙帶自由下滑時能保持勻速運動B為簡便起見，每次實驗中橡皮筋的規(guī)格要相同，拉伸的長度要一樣C可以通過改變橡皮筋的

9、條數(shù)來改變拉力做功的數(shù)值D可以通過改變小車的質(zhì)量來改變拉力做功的數(shù)值E實驗中要先釋放小車再接通打點計時器的電源F通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的最大速度G通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的平均速度10某同學為探究“恒力做功與物體動能改變的關系”，設計了如下實驗，他的操作步驟是：小車打點計時器紙帶P擺好實驗裝置如圖所示。將質(zhì)量為200g的小車拉到打點計時器附近，并按住小車。在質(zhì)量為10g、30g、50g的三種鉤碼中，他挑選了一個質(zhì)量為50g的鉤碼掛在拉線的掛鉤P上。先釋放小車，后打開電磁打點計時器的電源，打出一條紙帶。（1）在多次重復實驗得到的紙帶中取出自認為滿

10、意的一條。經(jīng)測量、計算，得到如下數(shù)據(jù)：第一個點到第N個點的距離為40.0cm。打下第N點時小車的速度大小為1.00m/s。該同學將鉤碼的重力當作小車所受的拉力，算出：拉力對小車做的功為J，小車動能的增量為J。（2）此次實驗探究結(jié)果，他沒能得到“恒力對物體做的功，等于物體動能的增量”，且誤差很大。顯然，在實驗探究過程中忽視了各種產(chǎn)生誤差的因素。請你根據(jù)該同學的實驗裝置和操作過程幫助分析一下，造成較大誤差的主要原因是：11（1）在利用打點計時器和重錘做“驗證機械能守恒定律”得實驗時，以下說法正確得是A應選用質(zhì)量較大得重錘，使重錘和紙帶所受得重力遠大于它們所受得阻力B重錘得質(zhì)量必須測出才能完成驗證實

11、驗C處理數(shù)據(jù)時必須挑選第一、二兩點間距離接近2mm得紙帶才能完成實驗D處理數(shù)據(jù)時可以避開紙帶上初始得密集的幾點，選擇后面合適的兩點進行測算與驗證（2）2。則打點計時器打下點B時，重物的速度vB=_m/s；從起點O到打下點B的過程中，重物重力勢能的減小量EP=_J，動能的增加量EK=_J。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）ABCO12如圖所示，兩個質(zhì)量各為m1和m2的小物塊A和B，分別系在一條跨過定滑輪的軟繩兩端，已知m1m2，現(xiàn)要利用此裝置驗證機械能守恒定律。（1）若選定物塊A從靜止開始下落的過程中進行測量，則需要測量的物理量有_。物塊的質(zhì)量m1、m2；物塊A下落的距離及下落這段距離所用的時間；物塊B下

12、落的距離及下落這段距離所用的時間；繩子的長度。（2）為提高實驗結(jié)果的準確程度，某小組同學對此實驗提出以下建議：繩的質(zhì)量要輕；在“輕質(zhì)繩”的前提下，繩子越長越好；盡量保證物塊只沿豎直方向運動，不要搖晃；兩個物塊的質(zhì)量之差要盡可能小。以上建議中確實對提高準確程度有作用的是_。（3）寫出一條上面沒有提到的對提高實驗結(jié)果準確程度有益的建議：_。2、(2016吉林質(zhì)檢)“用DIS研究加速度與力的關系”的實驗裝置如圖甲所示，實驗中用所掛鉤碼的重量作為細線對小車的拉力F。通過增加鉤碼的數(shù)量，多次測量，可得小車運動的加速度a和所受拉力F的關系圖象。他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗，得到了兩條aF圖

13、線，如圖乙所示。(1)圖線_(選填“”或“”) 是在軌道右側(cè)抬高成為斜面情況下得到的；(2)在軌道水平時，小車運動的阻力Ff_ N；(3)圖乙中，拉力F較大時，aF圖線明顯彎曲，產(chǎn)生誤差。為避免此誤差可采取的措施是_。A調(diào)整軌道的傾角，在未掛鉤碼時使小車能在軌道上勻速運動B在增加鉤碼數(shù)量的同時在小車上增加砝碼，使鉤碼的總質(zhì)量始終遠小于小車的總質(zhì)量C將無線力傳感器捆綁在小車上，再將細線連在力傳感器上，用力傳感器讀數(shù)代替鉤碼的重力D更換實驗中使用的鉤碼規(guī)格，采用質(zhì)量較小的鉤碼進行上述實驗 3、如圖甲所示為驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖。(1) 平衡小車所受阻力的操作：取下_，把木板不帶滑輪的一端

14、墊高；接通電火花計時器電源，輕推小車，讓小車拖著紙帶運動。如果打出的紙帶如圖乙所示，則應_(選填“減小”或“增大”)木板的傾角，反復調(diào)節(jié)，直到紙帶上打出的點跡_為止。(2)如圖丙所示為研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量的關系”時所得的實驗圖象，橫坐標m為小車上砝碼的質(zhì)量。設圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓第二定律成立，則小車受到的拉力為_，小車的質(zhì)量為_。4、某同學利用圖（a）所示實驗裝置及數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車加速度a與鉤碼的質(zhì)量m的對應關系圖如圖（b）所示實驗中小車（含發(fā)射器）的質(zhì)量為200g，實驗時選擇了不可伸長的輕質(zhì)細繩和輕定滑輪，小車的加速度由位移傳感器及

15、與之相連的計算機得到回答下列問題：（1）根據(jù)該同學的結(jié)果，小車的加速度與鉤碼的質(zhì)量成（填“線性”或“非線性”）關系（2）由圖（b）可知，am圖線不經(jīng)過原點，可能的原因是存在（3）若利用本實驗裝置來驗證“在小車質(zhì)量不變的情況下，小車的加速度與作用力成正比”的結(jié)論，并直接以鉤碼所受重力mg作為小車受到的合外力，則實臉中應采取的改進措施是，鉤碼的質(zhì)量應滿足的條件是5、右圖所示的實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒。m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律如圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點（圖中未標出），計數(shù)點間的距離如圖所示。已知m150 g、m2150 g，則（計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（1）在紙帶上打下計數(shù)點5時的速度v_m/s；（2）在打下第“0”到打下第“5”點的過程中系統(tǒng)動能的增量Ek_ J，系統(tǒng)勢能的減少量Ep_J；（取當?shù)氐闹亓铀俣萭10 m/s2）（3）若某同學作出v2h圖象如圖所示，則當?shù)氐闹亓铀俣萭_m/s2。.6、在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，有下列實驗步驟：a在桌上放一塊方木板，在方木板上墊一張白紙，把橡皮條的一端固定在板上的A點。