力学实验专项练习

力学实验专项练习1 .如图所示，甲是游标为 10个小等分刻度的游标卡尺，用来测量一物体的尺寸，由于 遮挡，只能看到游标的后半部分。乙图为螺旋测微器测量图示。两尺的读数分别是：4 cm申甲 cm乙 mm2 .验证机械能守恒定律的实验采用重物自由下落的方式进行实验验证，则：关于“验证机械能守恒定律”的实验中，以下说法正确的是（）就越少，误差就越小B.实验时需称出重物的质量定较大点”的方法若实验中所用重锤质量 m=l kg,打点纸带如图（1）所示，所用电源的频率为50Hz,查得当地的重力加速度 g=9.8m/s2。图中。点为打出的第一个点，A、B、C、D分别为 每打两个点 取出的计数点。则记录 B点时，重锤速度vb= m/s ,重锤的动能 EkB=.J ,从开始下落起至 B点，重锤的重力势能减少量是.J 。因此可得出的结论是。（结果保留三位有效数字）根据纸带算出的相关各点的速度，量出下落的距离，则以v2/2为纵轴，以h为横轴画出的图线应是图（2）中的。3.某同学设计了如图所示的装置来验证“加速度与力的关系”.把打点计时器固定在长木板上，把纸带穿过打点计时器连在小车的左端.将数字测力计固定在小车上，小车放在长木板上.在数字测力计的右侧拴有一细线，细线跨过固定在木板边缘的定滑轮与一 重物相连，在重物的牵引下，小车在木板上加速运动，数字测力计可以直接显示细线拉 力的大小.采用数字测力计测量细线拉力与用重物重力代替拉力的方法相比_ （填选项前的字母）A.可以不用平衡摩擦力B.直接测量小车（包括测力计）所受的拉力，可以减少误差C.利用此实验装置不用测量重物的质量D.重物的质量要远远小于小车和数显测力计的总质量下图是某同学在此实验中获得的一条纸带，其中两相邻计数点间有四个点未画出.已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz,则小车运动的加速度 a=m/s2./ * A 3456 4 J *10 L751 凶 三上r乙_ 二一二二保持小车和数字测力计的总质量一定，改变钩码的质量，测出相应的加速度.采用图 象法处理数据.请同学们根据测量数据做出aF图象.试分析上图中图象不过坐标原点的原因：4.某实验小组利用图示的装置探究加速度与力、质量的关系。接电豫入堤带滑轮的长率.点计时若下列做法正确的是 （填字母代号）A.调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行B.实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源C.通过增减木块上的祛码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度/乙D.在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有祛码的祛码桶通过定滑轮拴木块上应满足的条件是祛码桶及桶内祛码的总质量木块和木块上祛码的总质量(填“远大为使祛码桶及桶内祛码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，于、“远小于”或“近似等于)甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图示的装置放在水平桌面上，木块上均不放祛码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度 a与拉力F的关系，分别得到图中甲、乙 两条直线。设甲、乙用的木块质量分别为 m甲、m乙，甲、乙用的木块与木板间的动摩擦 因数分别为甲，乙，由图可知，m? m乙，甲 乙。(填大于、小于 或“等于)5 .有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮 A和B,将绳子打一个结点 O,每个钩码的重量相等，当系统达到 平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力Toa、Tob和Toc,回答下列问题：FxF7(1)改变钩码个数，实验不能完成的是_A.钩码白个数 N=N2= 2, N3=4 B ,钩码的个数 N = M=3, Nb= 4C.钩码白个数 N=N2= N3=4 D ,钩码的个数 Ni = 3, Nb=4, N3=5(2)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是 A.用天平测出钩码的质量B.用量角器量出三段绳子之间的夹角C.标记结点 O的位置，并记录 OA OB OC三段绳子的方向D.标记结点 O的位置，并量出 OA OB OC三段绳子的长度在作图时，你认为图中 是正确的.(填“甲”或“乙”)6 .某同学在做“互成角度的两个力的合成”实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点 位置O点以及两只弹簧测力计拉力的大小，如图所示(1)试在图中作出无实验误差情况下Fi和F2的合力图示，并用F表小此力.(2)有关此实验，下列叙述正确的是 ()A.两弹簧测力计的拉力不能同时比橡皮筋的拉力大B.橡皮筋的拉力是合力，而弹簧测力计的拉力是分力C.两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置0,这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力效果相同D.若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变，只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可(3)如图所示是甲和乙两位同学在做以上实验时得到的结果，其中一个实验比较符合实)7.为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验.其中G、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G、G光电门时，光束被遮挡的时间Aj、At 2都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M挡光片宽度为 D,光电门间距离为 x,牵引祛码的质量为 m.回答下列问题：(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其他仪器的情况下，如何判定调节是否到位？答： .(2)若取隹0.4 kg,改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是 A. m= 5 gB. m= 15 g C . m= 40 g D . m= 400 g(3)在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，求得的加速度的表达式为(用 Aj、At 2、D x 表示)8 .如图是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，Q A B、C、D和E为纸带上六个计数点，加速度大小用a表示.(1)OD间的距离为 cm.(2)下图是根据实验数据绘出的x t2图线(x为各计数点至同一起点的距离)，斜率表示,其大小为 m/s2(保留三位有效数字 ).9 .某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验时，主要步骤是：A.在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；B.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；C.用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O.记录下。点的位置，读出两个弹簧测力计的示数；D.按选好的标度，用铅笔和刻度尺彳出两只弹簧测力计的拉力Fi和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力 F;E.只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记6 5432 i下细绳的方向，城同一标访出这个力下的图示；F.比较F和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。上述步骤中：(1)有重要遗漏的步骤的序%是 和;(2)遗漏的内容分别是 和。10 .某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B,滑块P上固定一宽度为d的遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连。滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象。实验前，接通气源，将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的tl t2 (选填“、=”或)时，说明气垫导轨已经水平。滑块P用细线跨过定滑轮与质量为m的钩码Q相连，将滑块 P由图甲所示位置释放，通过计算机得到如图乙所示图像，若t1、 t2、d和m已知，要验证滑块和祛码组成的系统机械能是否守恒，还应测出的物理量是 和。11 .如图甲所示，在“验证机械能守恒定律”实验中，某同学用包有白纸的质量为 1.00kg的圆柱棒替代纸带和重物；将蘸有颜料的毛笔固定在电动机的飞轮上并随之匀速转动， 以替代打点计时器。烧断悬挂圆柱棒的线后，圆柱棒竖直自由下落，毛笔就在圆柱棒面 的纸上画出记号。设毛笔接触棒时不影响棒的运动，测得记号之间的距离如图乙所示； 电动机铭牌上标有“ 1200 r/min 字样。根据以上内容回答下列问题：(1)毛笔画相邻两条线的时间间隔T=s；(2)根据图乙中的数据可知：毛笔画下记号“ 3”时，圆柱棒下落的速度 V3 =m/s； 画下记号6时，圆柱棒下落的速度V6=m/s;(3)在毛笔画下记号“ 3”到画下记号“ 6”的这段时间内，棒的动能的增加量为 J,重力势能的减少量为 J。由此可得出的结论是 。g 9.8m/s 212 .如图甲所示，“验证力的平行四边形定则”实验中，A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。实验时，需要两次拉伸橡皮条：一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条；另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。甲（1）实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条。某同学认为在此过程中必须注意以下几项，其中正确的是 。（填入相应的字母）A.两次拉橡皮条只需橡皮条伸长相同长度即可；B.拉橡皮条时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应与木板平面平行；C.用弹簧秤拉绳套时，拉力要适当大些但不要超过弹性限度；D.用两个弹簧秤拉绳套时，两根绳夹角越大越好。（2）图乙中的F与F两力中，方向一定沿 AO方向的是 （填F或F）（3）本实验采用的科学方法是 。A.理想实验法 B .等效替代法C .控制变量法 D .类比法13 .某同学利用如图甲所示的装置测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上祛码盘。通过改变盘中祛码的质量，测得 6组祛码的质量 m和对应的弹 簧长度l ,画出 m l图线，对应点已在图上标出，如图乙所示。（重力加速度g 10m/s2)采用恰当的数据处理，该弹簧的劲度系数为 N/m 。（保留3位有效数字）请你判断该同学得到的实验结果与考虑祛码盘的质量相比，结果。（填“偏大”、“偏小”或“相同”）14 “探究功与物体速度变化的关系”的实验装置如图所示，当静止的小车在一条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W当用2条、3条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。每次实验 中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。（1）若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋 所处的状态与小车所在的位置（视小车为质点），下列说法正确的。 A.橡皮筋处于伸长状态FIN2. 42T)23.C.1.90橡皮筋处于1.450. 97件荐两4stl,。0.230. 06JJ，,D.小车已过两个铁钉的连线尸尸11T 1：(2)下列4条纸带哪些条是在探究功与物体速度变化关系的实验中，正确操作可能得到的纸带if.B单位. ：lth巳,3.3.4/4.44.4单位:CE15 .某同学利用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律(1)请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当：；(2)该同学经正确操作得到如下图2所示的纸带，取连续的六个打的点A B、C、口E、F为计数点，测得点 A到B、C D E、F的距离分别为hi、h2、h3、h4、hs.若打点的频率为f,则打E点时重物速度的表达式为：VE .(3)若利用此装置测量当地的重力加速度，则g =16 . 一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体作圆周运动时向心力与角 速度、半径的关系。首先，他们让一祛码做半径r为0.08m的圆周运动，数字实验系统通过测量和计算得到若干组向心力 F和对应的角速度 w,如下表。请你根据表中的数据在图甲上绘出F w的关系图像。2通过对图像的观察，兴趣小组的同学猜测F与w成正比。你认为，可以通过进一步转换，做出 关系图像来确定他们的猜测是否正确。甲F/N在证实了 F w2之后，他们将祛码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m,又得到了两条F w图像，他们将三次实验得到的图像放在一个坐标系中，如图乙所示。通过对三条图像的比较、分析、讨论，他们得出F r的结论，你认为他们的依是通过上述实验， 他们得出：做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度w、半径r的2数学关系式是 F kw r ,其中比例系数 k的单位是。17 .某实验小组同学在做探究加速度与质量的关系的实验时，不改变拉力，只改变物体的质量，得到如下表所示的几组数据，其中第3组数据还未算出加速度，但对应组已打出了纸带，如图1所示（长度单位：cm）,图中各点为计数点（两计数点间还有4个打点未标出）。3,01T6.03100215.012LOO图2图3请由纸带上的数据，计算出缺少的加速度值并填入答题卷中（小数点后保留两位小数）。为了直观反映加速度与质量的关系，请在图2坐标中建立合适的坐标量，将表中各组数据用小黑点（或小叉）描述在坐标纸上，并作出平滑的图线。该实验小组接着又研究加速度a与小车所受拉力F的关系。实验时改变所挂钩码的质量，分别测量小车在不同外力作用下的加速度。根据测得的多组数据画出a F关系图线，如图3所示。此图线的AB段明显偏离直线，造成此现象的主要原因可能是 C.所挂钩码的总质量过大D.所用小车的质量过大18. (1)在做平抛实验的过程中，小球在竖直放置的坐标纸上留下三点痕迹，如图 c是 小球做平抛运动的闪光照片，图中每个小方格的边长都是0.54cm,已知闪光频率是30Hz,那么重力加速度 g= m/s 2,小球的初速度是m/s 。(2)如图a是研究小球在斜面上平抛运动的实验装置，每次将小球从弧型轨道同一位置静止释放，并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角获得不同的射程x,最后作出了如图b所示的x-tan 0图象，g=10m/s2。则：vo=m/s 。实验中发现 0超过m 。质量关系的实验装置安装完毕后由图b可知，小球在斜面顶端水平抛出时的初速度 60。后，小球将不会掉落在斜面上，则斜面的长度为 19.如图所示，是某次利用气垫导轨探究加速度与力、的示意图，图中 A为砂桶和砂，B为定滑轮，C为滑块及上面添加的祛码，D为纸带，E为电火花计时器，F为蓄电池、电压为 6 V, G是电键。(1)请指出图中的三处错误:.(2)更正错误后，根据实验装置简图，按照实验要求应该()A.先释放小车，再接通电源B.先接通电源，再释放小车C.同时释放小车和接通电源(3)更正错误后，根据实验装置简图，按照实验要求本实验必须()A.要平衡摩擦力B.要求悬挂物的质量远小于小车的质量C.上述两项要求都不需要20 .在“验证牛顿运动定律”实验中，所用的实验装置如图所示。在调整带滑轮木板的倾斜程度时，应使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动。小车的质量为M盘和盘中重物的总质量为 m,保持M不变，研究小车的加速度与力的关系时，在 条件下，mg近似等于小车运动时所受的拉力。实验中打出的一条纸带如下图所示，纸带上相邻两个计数点之间有四个实际点未画出，已知交流电频率为50HZ, AB=19.9mmAC=49.9mm AD=89.9mm AE=139.8mm则打该纸带时小车的加速度大小为m/s 2(保留两位有效数字)21 .某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋 （遵循胡克定律）和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将 两条橡皮筋的一端分别固定在墙上的两个钉子A、B上，另一端是这二条橡皮筋连接，结点为O,将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物。为完成实验，下述操作中必需的是 a.测量细绳的长度；b .测量橡皮筋的原长；c.测量悬挂重物后橡皮筋的长度： d.记 录悬挂重物后结点。的位置。钉子位置固定，若利用现有器材，改变条件再次验证实验，可采用的方法22. （7分）某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物 块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达 滑轮处）。从纸带上便于测量的点开始，每 5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离 如图乙所示。打点计时器电源的频率为50Hz。图乙（1）通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数点 和 之间某时刻开始减速。（2）计数点5对应的速度大小为m/s ，计数点6对应的速度大小为m/s（结果保留三位有效数字）。（3）物块减速运动过程中加速度的大小为a =m/s 2 （结果保留三位有效数字）。若用 且来计算物块与桌面间的动摩擦因数（ g为重力加速度），则计算结 g果比动摩擦因数的真实值 （填“偏大”或“偏小”）。23.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图所示的实验装置，小车及 车中祛码的质量用 M表示，盘及盘中祛码的质量用 m表示，小车的加速度可由小车后面 拉动的纸带经打点计时器打出的点计算得到.(1)当M与m的大小关系满足 时，才可以认为绳对小车的拉力大小等 于盘及盘中祛码的总重力.(2) 一组同学在探究加速度与质量的关系时，保持盘及盘中祛码的质量一定，改变小车 及车中祛码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据.为了比较容易地得出加 速度a与质量M的关系，应作出a与 图象.(3)甲同学在探究加速度与力的关系时，根据测量数据作出的a F图线，如图a所示.则实验存在的问题是 .(4)乙、丙两同学用同一装置探究加速度与力的关系时，画出了各自得到的 a F图线,如图b所示.则两同学做实验时的哪一个物理量取值不同？答：.(5)下图是某次实验中得到的纸带.已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,每相邻两个计数点间还有4个点未画出，利用下图给出的数据可求出小车下滑的加速度为rn/s 2.(结果保留三位有效数字)24 . (4分)某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻质弹簧竖 直悬挂于某一深度为 h= 30.0cm且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下端位于 筒内，测力计的挂钩可以同弹簧的下端接触)，如图甲所示，若本实验的长度测量工具只能测量露出筒外弹簧的长度1,现要测出弹簧的原长lo和弹簧的劲度系数，该同学通过改变l而测出对应的弹力 F,作出Fl图象如图乙所示，则弹簧的劲度系数为 k =N/m, 弹簧的原长 10 =cm25 .某同学利用图甲所示的实验装置做了这样的实验。(1)按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块。释放小车，小车由静止开始运动。(2)按实验要求正确装上纸带， 让小车靠近打点计时器， 按住小车，打开打点计时器电源,(3)在获得的纸带上清唯，部分，每5个间隔标注一个计数点 A, B, C,。测量相邻计数点的间距Si, 金,黑3,。并将其记录在纸带上对应的位置处。乙- -完成下列填空：(1)已知实验装置中打点计时器的电源为50Hz的低压交流电源，若打点的时间间隔用t表示，则 At=s。(2)设纸带上五个相邻计数点的间距为S、&、S3和S4。加速度a可用S、S 4At表不为a= ；Vb可用Si、S2和 川 表示为 Vb=o(3)图乙为用米尺测量所得纸带上的Si、S2、S 3和S4的情况，由图可读出Si=cm,S2= cm, S4=cm。由此求得加速度的大小 a=m/s2, Vb=m/s(计算结果取3位有效数字)。26. (10分)图甲所示是用打点计时器记录小车运动情况的装置，开始时小车在水平玻璃板上匀速运动，后来在薄布面上做匀减速运动，所打出的纸带如图乙所示(附有刻度尺).纸带上相邻两点对应的时间间隔为0.02 s.从纸带上记录的点迹情况可知，A、E两点迹之间的距离为 ，小车在玻璃板上匀速运动的速度大小为 m/s，小车在布面上运动的加速度大小为 m/s2,打点计时器打下 H点时小车的速度大小为 m/s .27. (1)在“探究弹力与弹簧伸长的关系”实验中，以下说法正确的是()A.弹簧被拉伸时，偶尔可以超出它的弹性限度B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态C.用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量D.用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量之比相等(2)在做“验证力的平行四边形定则”的实验时，橡皮条的一端固定在木板上，用两只打点记时器小车硅码他橡皮条的另一端拉到某一确定的A七1SM中，。点位置不允许变动 B.实验中，只需记录弹簧测力计的读数和。点，则下列说法中正确的是 （）。点的位置C.实验中，却橡皮条的另一端拉到O点时，两只弹簧测力计之间的夹角必须取90。弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮条另一端拉到。点D.笠掌中，要始终将其中一只弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后调节另一只（3）如图所示是甲、乙两位同学在“验证力的平行四边形定则”的实验中所得到的实验结果，若用F表示两个分力Fi、F2的合力，用F表示Fi和F2的等效力，则可以判断 （选填“甲”或“乙”）同学的实验结果是符合事实的.28. （18分）（1）在“验证力的平行四边形定则”实验中需要将橡皮条的一端固定在水平木板上另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套（如图甲所示）实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条，以下几项中必须注意的是A.两根细绳必须等长B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上C.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时，将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂，然后在其下部施加外力 F,测出弹簧的总长度 X,改变外力F的大小，测出几组数 据，作出外力F与弹簧总长度X的关系图线如图乙所示.（实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的）由图可知该该弹簧的劲度系数为 N/m（2）在做验证牛顿第二定律的实验时，回答下列问题：（如有计算，结果保留二位有效数字）打点计时器应接 （填交流或直流）电源。试验中，（如甲图）为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板 一滑轮的高度，使细线与长木板平行，接下来将长木板的一端垫起适当的高度，让小车 一头连着纸带一头连着沙桶，给打点计时器通电，轻推一下小车，从打出的纸带判断小否做匀速运动。请指出此步骤的错漏;图乙所示为某次实验得到的纸带，纸带中相邻计数点间的距离已标出,间还有四个点没有画出。由此可求得小车的加速度大小2 m/S 。相邻计数点三4丙nr在验证当小车的质量一定其加速度与合外力F的关系时，根据实验数据作出了如图丙所示的a F图象，则小车和砧码的总质量M为,其图像不过原点的原因是。29. （4分）利用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始 自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h.某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案：a.用刻度尺测出物体下落的高度h,并测出下落时间t,通过v=gt计算出瞬时速度 v.b.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过v=计算出瞬时速度v.c.根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度 v,并通过h=计算出高度h.d.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v.以上方案中正确的是 .（填入相应的字母）30. 实验题（18分，每空2分）（1） （8分）如图（a）为验证牛顿第二定律的实验装置示意图./释放二三计时荔平衡小唬而受的阻力的操作：取下,把木板不带滑轮的一端垫高；接通打点计时器电源，轻推小车/小车拖着纸带运动.如果打出的纸带如图（ b）所示，则应（填“减增夫”）木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹间隔相等为止.；图（c）明研究“在外为丙定的条件为，物旃加速度与其质量的关系”时所得的实 验图象，横坐标 m为小车上祛码的质量.设图中直线的斜率为 k,在纵轴上的截距为 b,若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为 ，小车的质量为.（2） （10分）某同学利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度.请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误：ab.该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带，取连续的六个点，测得加、h2、h3、h4、h5.若打点的周期为 T,则打E点时速度为Ve=；若分别计算出各计数点对2应的速度数值，并在坐标系中回出 v与h的关系图线，如图丙所示，则重力加速度 g=m/s2.若当地的重力加速度值为9.8m/ s2 ,请写出误差的主要原J. 402.D1.94 1.88 1.91在误差允许的范围内机械能守恒C【解析】12试题分析：纸带越短，则纸带上长度的测量就会误差大；因为要验证mgh ；mv2,所以实验时不需称出重物的质量；如果纸带上第1、2两点间距若不接近 2 mm则可选取初速1 1度不为手的点，只需验证 mgh - mvmv0也可以；处理打点的纸带时，可以直接利用2 2打点计时器打出的实际点迹，而不必采用“计数点”的方法。选项D正确。因为AC (280.5 125.0) 10 3t 2 0.02s 0.04s,则 vB m/s 1.94m/s重锤的动能2 t2 0.041. 212 .Ekb -mvB1 1.94 J 1.88J ；重锤的重力势能减少量是2. 2Epb mgh 1 9.8 0.195J 1.91J ,结论：在误差允许的范围内机械能守恒；根据,12112.1 2 .一，一，一，一，八 ，一.mgh mv可得一v gh,所以一v h图线是过原点的直线。选项C正确。222考点：验证机械能守恒定律。3. BC0.39m/s2 见解析 没有平衡好摩擦力或木板倾角偏小。 【解析】试题分析：采用数字测力计测量细线拉力与用重物重力代替拉力的方法相比可以直接测量 小车(包括测力计)所受的拉力，不用测量重物的质量，可以减少误差，但是平衡摩擦力是必不可少的步骤；由纸带可求 x 0.39cm , t 0.1s,根据 x a t2,解得x 0.39 10a . 22t 0.12F轴的截距表明,m/s2 0.39m/s2;图线见下图；由图线与当外力F=0.1N时小车才开始加速，说明没有平衡好摩擦力或木板倾角偏小。考点：此题考查验证“加速度与力的关系”.实验。4. （1）AC （2） 远小于（3） 小于 大于 【解析】试题分析：（1）调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行；实验时，先接通打 点计时器的电源再放开木块；通过增减木块上的祛码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度；在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有祛码的祛码桶通过定滑轮拴木块上。选项AC正确。（2 ）对祛码桶及祛码有 mg-T=ma ,对小木块有 T=Ma .综上有： _ M,八一 T mg mg ,只有当mv v M时，才能有T= mg从而保证实验的准确性。M m（3）当没有平衡摩擦力时有：T-f=ma，故a 1 T g ,即图线斜率为1/m ,纵 m轴截距的大小为（ig.观察图线可知m甲小于m乙，甲大于乙.考点：探究加速度与力、质量的关系 .5. （ 1） A （2） C （3）甲【解析】试题分析：（1）因为三个力平衡的条件是：任意两力之和大于等于第三力，任意两力之差小于等于第三力，所以此题中的四个都能平衡，但是由于实验装置中的三个力不能共线，故答案A不能完成实验。（2）在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是：标记结点。的位置，并记录OA OB OC三段绳子的方向， 以便画出平行四边形。（3）图中的F3应该在竖直方向， 所以甲正确。 考点：验证力的平行四边形法则。6. （1）见解析（2）C（3）甲【解析】试题分析：（1）如图所示（2）两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大；橡皮筋的拉力和弹簧秤的拉力都可以做合力，也可以做分力；两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置0,这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力效果相同；若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变，必须同时调整另一只弹簧测力计拉力的大小和方向。（3）因为用一只弹簧测力计拉时的拉力方向与橡皮筋的方向一致，所以甲图符合实验事实。 考点：此题考查了验证力的平行四边形法则的实验。7. （1）取下牵引祛码，M放在任意位置都不动；或取下牵引祛码，轻推滑行器M,数字计时器记录每一个光电门的光束被挡的时间A t 都相等(2)D (3) at2)2t1)22xt1答案第#页，总11页【解析】试题分析：（1）取下牵引祛码，M放在任意位置都不动；或取下牵引祛码，轻推滑行器M数字计时器记录每一个光电门的光束被挡的时间At都相等；（2）为了减少实验的误差，试验时应该使得小车的质量大于祛码的质量，所以祛码的质量取400g不合适。（3）遮光片通过光 考点：此题考查用气垫导轨研究力和运动的关系实验。电门时的速度分别为9 和根据运动公式可得a(-2 D 2)() t12x8. (1)1.20(2)加速度的一半 0.903【解析】1 o2试题分析：(1)可以读出OD间的距离为1.20cm； (2)根据x at2,则x t图线斜率表不2加速度的一半，从图像读出1-a22.8 100.0622.22m / s ,解得 a=0.903m/s考点：题考查“研究匀变速运动”实验 .9. (1) C；E (2)【解析】试题分析：(1)有重要遗漏的步骤的序号是C E; (2) C遗漏的步骤是应该记下两弹簧秤的拉力的方向；E中应该把橡皮条的结点拉到同一位置O考点：“验证力的平行四边形定则”的实验。10. =;滑块质量，两光电传感器间距离 .【解析】试题分析： 接通气源，轻推滑块，若滑块经过两光电门的时间相同则说明滑块做匀速直线运动，说明气垫导轨已经水平。 要验证滑块和祛码组成的系统机械能是否守恒，需验证方程mgx 1 m M d- d乃成立，所以需测量滑块的质量 M两光电传感器间距离 2t2t1x。考点：本题考查匀速直线运动、验证机械能守恒等知识点。11. (1) 0.05 ; (2) 1.24 , 2.68; (3) 2.82 , 2.88,在误差允许的范围内圆柱棒在下落过程中机械能守恒【解析】试题分析：(1)电动机铭牌上标示有“1200 r/min : 即0.05秒钟转动一周，每转动一周，毛笔就在圆柱棒上画一个记号，所以相邻两条线的时间间隔为0.05s。(2)烧断悬线后圆柱做自由落体运动即匀变速直线运动，记号“3”时的瞬时速度等于以3为中间时刻的记号 “2” 到记号“4”之间的平均速度即(74.0 50.0) 10 3m ,v31.24m/s2 0.05s同理v62.68m/s(146.0 122.0) 10 3m2 0.05s(3)在毛笔画下记号“3”到画下记号“6”的这段时间内，棒的动能的增加量22归k g mv32.82J，重力势能的减少量223mgh mg(122.0 98.0 74.0) 102.88J ,增加的动能和减少的重力势能在误差允许范围内是相等的，所以圆柱下落过程机械能守恒。考点：匀变速直线运动规律实验分析12. (1) BC ; (2) F ; (3) B 。【解析】试题分析：(1)要保证两次拉橡皮条的效果相同，就要保证都要拉到同一个节点而不仅仅是长度相同答案 A错。拉橡皮条时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应与木板平面平行，唯有如此 才能保证这些力都在木板平面内，我们在白纸上做的力的图示才是真正力的方向，如果不平行，白纸上面无法画出力的方向，答案B对。拉力要适当大些可以减少读数的误差造成的影响但也不要超过弹性限度以免橡皮绳不能回复原长答案C对。两根绳的夹角大小要适当，过大的夹角会增大两个拉力，有可能超过弹簧测力计量程答案D错。(2) F是根据平行四边形矢量法则做出的对角线合力，而F 是单独一个弹簧秤把橡皮绳拉到节点。的拉力，一个拉力拉橡皮条， 拉力方向必然与橡皮条同向， 而矢量法则做出的合 力有作图测量的误差不一定与橡皮条同向，所以方向一定沿AO方向的是F (3)本实验中用一个弹簧秤代替两个弹簧秤把橡皮绳拉到同一个节点0,效果相同，此为等效替代法答案 B对。考点：验证力的平行四边形实验探究13. 3.44 相同【解析】kkln试题分析：根据 mg k(l l0), 则 m 1 ,由图线可知 g g27.510328 102Kg / m0.344Kg /m ,所以k=3.44N/m ；因为考虑与不考虑盘的质量只能影响式子中的10而不影响直线的斜率，所以对结果无影响。考点：测量弹簧的劲度系数。14. (1) A (3 分)(2) BD (3 分)【解析】试题分析：(1)由于实际做实验时，橡皮条的原长比两个铁钉间距要大，平衡摩擦力后，橡皮筋的拉力等于合力，橡皮条做功完毕，即当橡皮条恢复原长时，小车速度达到最大，此时小车还没有到达两个铁钉的连线，故A正确，BCD昔误；故选 Ao(2)由于小车先加速，中间匀速，最后减速，故根据运动特点，可以找到符合条件的纸带，B纸带符合要求。纸带也可以还未达到减速，故D纸带也可能。考点：本题考查了探究功与速度变化的关系实验。15. (1)打点计时器应接交流电源；重物释放时应紧靠打点计时器；(2)、，也 h3)f22/ (h5 2h3 h1)f2(h5 h3-h2)f2(3) g3” (舍去 AB段)；或 g -(舍 CD段)；462一(h4 2h2) f2人或g J(舍去EF段)4答案第#页，总11页试题分析：(1)图中打点计时器接直流电源，打点计时器应接交流电源.重物释放时离打点计时器太远.不利于数据的采集和测量.(h5hs) f一 2(2) E点为D点和F点的中间时刻，利用匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度：VEh5 h3 , T1 w2T ，而 T f ,则 Ve(3)五组数据可用逐差法求解重力加速度，舍去其中的一组数据( AB段或CD或EF段)，用四组数据表示：如舍去第5组EF段，hDE hBc 2giT2 , hcD hAB 2g2T2 ,2gi g2 hDE hCD hBc hAB(h4 2h2)fg4T2；可得g 4。考点：本题考查了验证机械能守恒定律实验、逐差法求加速度。16. (1)如下图 (3分)(2) F与2 (3分)(3)做一条平行与纵轴的辅助线，观察和图像的交点中力的数值之比是否为1:2:3(3分)(4) kg (3 分)【解析】试题分析：(1)描点后绘图时注意尽量让所描的点落到同一条曲线上，不能落到曲线上的 让其均匀分布在两侧，如上图所示。(2)通过对图象的观察，兴趣小组的同学猜测F与w2成正比.可以通过进一步的转换，通过绘出F与w2关系图象来确定他们的猜测是否正确，如果猜测正确，做出的F与w2的关系式应当为一条倾斜直线(3)在证实了 F w2之后，他们将祛码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m,又得到了两条F w图象，他们将三次实验得到的图象放在一个坐标系中，如图乙所示.通过对三条图象的比较、分析、讨论，他们得出F r的结论，他们的依据是：做一条平行与纵轴的辅助线，观察和图象的交点中力的数值之比是否为1： 2： 3,如果比例成立则说明向4）做圆周运动的物体受到的向心力 F与角速度w、半径r的数学关系式是代入用图中任意一点的坐标数值，比如：甲（20, 1.2）,此时半径为2F kw r ,0.08m,得：.2N4c202(w/rad )2 0.08m,解得：k 0.038kg ,贝U k 的单位为 kg .考点：本题考查了匀速圆周运动的规律、牛顿第二定律、控制变量法。17. 0.99 (3 分)如图所示（3分建坐标1分，描点连线2分） C （2分） 【解析】试题分析：根据匀变速直线运动的推论x aT2 ,结合纸带6组相等时间T 0.1s内的位移，由逐差法求加速度：a（x6x5x4j3x2x1）（xCF）0.99m/s29T29T21根据所给数据，结合原理应该满足a的图象为过原点的倾斜直线，利用描点法得出图m象如上图所示。图3中数据处理时，设小车的质量为 M ,钩码的总质量为 m,则：F mg,小车的加速度为：a F MF a M mF才成线性关系mg MmgM ,这是理论值.由牛顿第二定律：F ma,对于小车个钩码组成的整体:,这是真实值.所以：只有当 M m时: m,所以图线明显偏离直线的原因是 m太大了；选项agM mC正确。mg a与)a . JM18.(1) 9.72 m/s 2 0.486 m/sm/s13m试题分析：（1）相邻两个点的时间间隔为1T=一f1一s, 30在竖直方向上有hgT2,代入考点：本题考查了验证牛顿第二定律实验、逐差法求加速度。答案第#页，总11页数据算得g=9.72 m/s,水平方向匀速直线运动，所以x=v0t，代入数据解得 V0=0.486m/s12(2)根据平抛运动规律有，竖直万向：y 2 gt2，水平方向：x=v0t ,联立解得2v； tan x=g由图知：2V0 =0.2 ,解得：vo=1m/s；当斜面倾角9=60。时，设斜面长度为L g有：Lsin60 =:gt2，Lcos60=vt2 -,联立解得L=- 35考点：实验研究平抛物体的运动19. (1)B接滑块的细线应水平(或与导轨平行)C滑块离计时器太远E电火花计时器用的是 220 V的交流电，不能接直流电(2) B(3) B【解析】试题分析：(1)B接滑块的细线应水平，这样滑块受到的拉力才等于砂桶和砂的重力，C滑块要靠近计时器以充分利用好纸带；E电火花计时器用的是 220 V的交流电，不是接低压直流电。(2)本实验要求先接通电源，再释放小车，故选择 B (3)气垫导轨可认为 没有摩擦力故 A作要求，对砂和砂桶的质量要求其远小于小车的质量，这样使滑块所受合力为砂和砂桶的重力，所以选择Bo考点：实验探究加速度与力、质量关系20. m M 1.0 ；【解析】试题分析：根据牛屯定律，对小车 T=Ma对盘及其重物 mg-T=ma,解得T M mg ,所M m以只有当mM时，mg近似等于小车运动时所受的拉力。因为 x 10mm, t 0.1s,根据 a :1.0m/s 2。t考点：验证牛顿定律的实验注意事项及加速度的求解。21. .bcd 更换质量不同的重物【解析】试题分析：三条橡皮筋遵守胡克定律，要测量拉力可以通过测量橡皮筋的长度 和原长，得到橡皮筋的伸长量，研究拉力与伸长量的倍数来根据比例作力的图 示.故a错误，bc正确.为了使两次实验效果相同，必须记下O点的位置来作 参照.故d正确.故选bcd .在其他条件不变的情况下，要改变实验效果，只有改变重物的质量.故可采用 的方法更换不同的重物.考点：验证力的平行四边形法则。22. (1) 6, 7 (2) 1.00, 1.20 (3) 2.00,偏大【解析】试题分析：(1)从纸带上的数据分析得知：在点计数点 6之前，两点之间的位移逐渐增大， 是加速运动，在计数点 7之后，两点之间的位移逐渐减小，是减速运动，所以物块在相邻计 数点6和7之间某时刻开始减速。(2)用平均速度代替瞬时速度的方法求解瞬时速度：V5X462T1.00m/sX57v6 W 1.20m/s2T(3)由纸带可知，计数点 7往后做减速运动，用逐差法求解减速过程中的加速度得:a x9 11 x7 92.00m/s2；在减速阶段产生的加速度的力是滑动摩擦力和纸带受的阻(2T)力，所以计算结果比动摩擦因素的真实值偏大。考点：本题考查了研究匀变速直线运动实验。23. (1) (1分)M? m (2) (1分)1M(3) (2 分)平衡摩擦力时木板倾角过大(4) (2 分)两小车及车上祛码的总质量不同(2 分)1.58【解析】试题分析：(1)设绳子拉力为 则mg T ma, T Ma ,可得T - M mg ,只有 M m当M? m时，才可以认为T mg(2)如果图象是直线，才容易看出两者间线性关系，因此做出a-1图象就为了做出图M象是一条直线；(3)从图象看出，还没有拉力时就已存在加速度了，说明平衡摩擦力时木板倾角过大；(4)两个图象的斜率不同，说明两个物体选取的小车及祛码的总质量不同(5)小车的加速度：(S4 S5 S6) (6 S2 S3)9T2(7.57 9.10 10.17) 10 2 (2.80 4.40 5.95)1029 0.121.58m/s2考点：探究加速度与力、质量的关系24. (1)(2 分)200 N/m , (2 分)20 cm【解析】试题分析：根据胡克定律F与l的关系式为：F=k (l+h-l0 ) =kl+k (h-l0 ),从图象中可得直线的斜率为 2N/cm,截距为20N,故弹簧的劲度系数k=2N/cm=200N/m,由k (h-l 0) =20N于是：10=20cm考点：探究弹力与弹簧伸长之间的关系，、八,、& &SiS2,、八八25. (1) At= 0.02s(2) a 4 1Vb=(3) S= 1.68-1.70 cm S2= 2.40-2.4275 t210 tcmS4= 3.88-3.90 cma= 0.735 m/s2 Vb= 0.205 m/s【解析】答案第#页，总11页试题分析：（1）打点时间间隔据打点周期与打点频率关系有:-1 T 0.02s。（2）利用逐差法可以求得加速度为：S4 Si 3a（5 t）2, a ” s；据中间时刻的瞬时速度等于该75 t2段时间的平均速度，即：vB - s s2。（3）据图读得：Si= 1.68-1.70 cm,Q= 2.40-2.42 cm , t 10 tS4= 3.88-3.90 cm，代入数据求得加速度为：a= 0.735 m/s2 , B点的瞬时速度为：Vb= 0.205 m/s。 考点：本题考查对打点计时器的使用和对纸带进行数据处理。26. 7.20 cm （1 分）；0.90 （3 分）；5.0 （3 分）；0.55 （3分） 【解析】试题分析：A点的读数为13.20 cm, E点的读数为6.00 cm,则AE的距离为7.20 cm。通过观 察可知AE段是匀速的，则小车在玻璃板上匀速运动的速度大小 v - 720 0.01 0.9m/s。在布面上，小车做匀减速直线运动，对应于纸带上的FJt 4 0.02段，HF=2.60 cm, AF=1.80 cm,加速度为 a 1.80 2.60 10 25 0m/s2。FJ=4.40 cm,4 0.02HJ该段的平均速度就是 H点的瞬时速度，即v 0.55 m/s。4T考点：本题考查研究匀变速直线运动的实验。27. （1） B （2） A （3）甲【解析】试题分析：（1）在“探究弹力与弹簧伸长的关系”实验中，弹簧被拉伸或压缩时，均应在弹 性限度内，故A选项错误；用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态时进行测量和读数，故B选项正确；弹簧的伸长量为用直尺测得弹簧的长度与弹簧原长的差值，C选项错误；弹力与弹簧的形变量成正比，D选项错误。（2）做“验证力的平行发生了变化， 所以S选项正确；四边形定则”的实验时因为用的方法为等效替代的方 法，所以同一次实验中，O点位置不允许变动，否则橡皮筋的形变长度变化，弹力；每次实验时，都必须记录弹簧测力计的读数、细绳的方向，对于。点的位置，要求是同一次实验中，O点位置不允许变动，故 B选项错误；实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两只弹簧测力计之间的夹角可以取任意值，但在实验中夹角在30 12 0