課時考點16-力學實驗(二)

1、第一部分課時考點過關練課時考點16力學實驗(二)三年高考真題演練a組：全國卷1. 某同學用圖(a)所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，其屮打點計時器的電源為交流電源，可以使用的 頻率有20 hz、30 hz和40 hz,打岀紙帶的一部分如圖(b)所示。打點計時器-紙帶4丑物u圖圖該同學在實驗屮沒有記錄交流電的頻率/，需要用實驗數(shù)據(jù)和其它題給條件進行推算。(1) 若從打出的紙帶可判定重物勻加速下落，利用/和圖(b)中給出的物理量可以寫出：在打點計時器打出b 點時，重物下落的速度大小為,打出c點時重物下落的速度大小為,重物下落的加速度大小為0hzo已測得$=8.89 cm, $2 = 9.50 cm

2、,旳t0.10 cm；當重力加速度大小為9.80 m/s2,實驗屮重物受到的平 均阻力大小約為其重力的1%。由此推算出/為2. 某物理小組對輕彈簧的彈性勢能進行探究，實驗裝置如圖(a)所示：輕彈簧放置在光滑水平桌面上，彈 簧左端固定，右端與一物塊接觸而不連接，紙帶穿過打點計時器并與物塊連接。向左推物塊使彈簧壓縮一 段距離，由靜止釋放物塊，通過測量和計算，可求得彈簧被壓縮后的彈性勢能。打點計m器紙帶物塊i uaaaaaaiiaaj圖(a)(1) 實驗中涉及到下列操作步驟： 把紙帶向左拉直 松手釋放物塊 接通打點計時器電源 向左推物塊使彈簧壓縮，并測量彈簧壓縮量上述步驟正確的操作順序是(填入代表步

3、驟的序號)。圖(b)'pm和厶紙帯是分別把彈簧壓縮到不同位置后所得到的實際打點結果。打點計時器所用交流電的頻率為50 hz。rflm紙帶所給的數(shù)據(jù)，可求出在該紙帶對應的實驗中物塊脫離彈簧時的速度為m/so比較兩紙帶可知，(填或v)紙帶對應的實驗屮彈簧被壓縮后的彈性勢能大。iiiii單位cm=15十一1«9”2582.57:) )/iiiiii/訛位 cm.11.5<> -1.54-iiiiii圖(b)b組：地方卷比電fq汁時器3. 某同學用如圖所示的裝置驗證機械能守恒定律。一根細線系住鋼球，懸 掛在鐵架臺上，鋼球靜止于a點，光電門固定在a的正下方，在鋼球底部豎 直

4、地粘住一片寬度為d的遮光條。將鋼球拉至不同位置由靜止釋放，遮光條 經(jīng)過光電門的擋光吋i'可t可由計吋器測出，取 趙作為鋼球經(jīng)過a點吋的速 度。記錄鋼球每次下落的高度和計時器示數(shù)，計算并比較鋼球在釋放點和a點之i'可的勢能變化大小aep與動能變化大小&，就能驗證機械能是否守恒。計算鋼球重力勢能變化的大小，式中鋼球下落高度力應測量釋放時的鋼球球心到之間 的豎直距離。a. 鋼球在a點時的頂端b. 鋼球在4點時的球心c. 鋼球在a點吋的底端-遮光條(1ii11111111ii1)mm 111111 ii h 11111用aek=|/mr計算鋼球動能變化的大小，用刻度尺測量遮光條

5、寬度，示數(shù)如圖所示，其讀數(shù)為cm0某次測量中，計時器的示數(shù)為0.010 0 s,則鋼球的速度為 v=m/so (3)下表為該同學的實驗結果:aep(x10-2 j)4.8929.78614.6919.5929.38aek(x10-2 j)5.0410.115.120.029.8他發(fā)現(xiàn)表中的aep與之間存在差異，認為這是由于空氣阻力造成的。你是否同意他的觀點？請說明理rtio（4）請你提出一條減小上述差異的改進建議。寶墊導軌4. 用如圖所示的裝置測量彈簧的彈性勢能。將彈簧放置在水平氣墊導軌上，左 端固定，右端在0點；在0點右側的3、c位置各安裝一個光電門，計時器（圖 中未畫出）與兩個光電門相連。

6、先用米尺測得3、c兩點間距離s,再用帶有遮光 片的滑塊壓縮彈簧到某位置a,靜止釋放，計吋器顯示遮光片從b到c所用的吋 間f,用米尺測量a、oz間的距離兀。（1）計算滑塊離開彈簧時速度大小的表達式是（2）為求出彈簧的彈性勢能，還需要測量oa. 彈簧原長b.當?shù)刂亓铀俣萩.滑塊（含遮光片）的質量增大a、o之間的距離兀，計時器顯示時間/將a. 增大b.減小c.不變5. 利用圖甲裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗。圖甲 為驗證機械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點間的a. 動能變化量與勢能變化量b. 速度變化量與勢能變化量c. 速度變化量與高度變化量在下列器材中，還必須使 除帶夾子的重物、紙帶

7、、鐵架臺（含鐵夾）、電磁打點計時器、導線及開關外,用的兩種器材是a.交流電源b.刻度尺 c.天平（含舷碼） 實驗中，先接通電源，再釋放重物，得到圖乙所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打岀的點a、b、 c,測得它們到起始點0的距離分別為加、如、he。已知當?shù)刂亓铀俣葹間,打點計時器打點的周期為八 設重物的質量為庶 從打o點到打b點的過程屮, 重物的重力勢能變化量4坊=，動能變化量aek=o( 'cthr %a圖乙 大多數(shù)學生的實驗結果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是oa. 利用公式v=gt計算重物速度b. 利用公式頑計算重物速度c. 存在空氣阻力和摩擦阻力的影響d. 沒

8、有采用多次實驗取平均值的方法 某同學想用下述方法研究機械能是否守恒，在紙帶上選取多個計數(shù)點，測量它們到起始點0的距離力， 計算對應計數(shù)點的重物速度s描繪u2-/?圖象，并做如下判斷：若圖象是-條過原點的直線，則重物下落 過程小機械能守恒，請你分析論證該同學的判斷是否正確的。6. 甲同學準備做“驗證機械能守恒定律”實驗，乙同學準備做“探究加速度與力、質量的關系”實驗。圖1乙同學需在圖中選用(1)圖1中a、b、c、d、e表示部分實驗器材，甲同學需在圖中選用的器材的器材o (用字母表示) ® iiiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iii

9、i|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii29303!3233 3435363738 cmmil 岬 ii|iiiijiiii|iiiipiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiiijiii|iiii 卩 ii|iiii|iiii282930313233 343536 em(2) 某同學在實驗室選齊所需器材后，經(jīng)正確操作獲得如圖2所示的兩條紙帶和。紙帶的加速度大(填“”或“”)，其加速度大小為。7. 某同學使用打點計時器測量當?shù)氐闹亓铀俣取?請完成以下主要實驗步驟：按圖(a)安裝實驗器材并連接電源；豎直捉起系冇

10、重物的紙帶，使重物(填“靠近”或“遠離”)計時器下端；, ,使重物白由下落；關閉電源，取出 紙帶；換新紙帶重復實驗。 圖(b)和(c)是實驗獲得的兩條紙帶，應選取(填“b”或“c”)來計算重力加速度。在實驗操作和數(shù)據(jù)處理都正確的情況下，得到的結果仍小于當?shù)刂亓铀俣?，主要原因是空氣阻力和。紙?打點汁時器 圖(b) 圖(c)兩年模擬試題精練1. 在暗室中用圖所示裝置做“測定重力加速度”的實驗.實驗器材有：鐵架臺、漏斗、橡皮管、尖嘴玻 璃管、螺絲夾子、接水鋁盤、帶熒光刻度的毫米刻度尺、頻閃儀。實驗步驟如下:在漏斗內盛滿清水，旋松螺絲夾子，水滴會以一定的頻率一滴滴的落下。用頻閃儀發(fā)出的白閃光將水滴

11、流照亮。由大到小逐漸調節(jié)頻閃儀的頻率直到第一次觀察到空中有一串仿佛固定不動的水滴。 用豎直放置的毫米刻度尺測得各個水滴所對應的刻度。 處理實驗數(shù)據(jù)。(1) 實驗中笫一次觀察到空中有一串仿佛固定不動的水滴時，頻閃儀的閃光頻率與矗水滴滴落的頻率的關系為：o(2) 實驗中第一次觀察到水滴“固定不動”時的閃光頻率為30 hz,某同學讀出其中比較圓的水滴到第一個水滴o的距離如圖所示.根據(jù)數(shù)據(jù)測得當?shù)刂亓铀俣葢獮?m/s2,水滴c此時的速度m/s(結果都保留三位有效數(shù)字)。oabcdeoooooo特.*3加旳一=： 妝位:cm43“2. 在做“探究做功和物體速度變化關系”的實驗前，某探究小組的同學們通過

12、討論提岀了以下兒種猜想: wfw",吟g， o為了驗證猜想，他們設計了如圖甲所示的實驗裝置。pq為一塊傾斜放置的木板，在q處固定一個速度傳 感器(用來測量物體每次通過q點的速度)。在剛開始實驗時，有位同學提出，不需耍測出物體質量，只要 測出物體從初始位置到速度傳感器的距離和讀出速度傳感器的示數(shù)就行了，大家經(jīng)過討論采納了該同學的 建議。(1) 本實驗中不需要測量物體的質量，理由是什么？ o(2) 讓物體分別從不同高度無初速度釋放，測出物體從初位置到速度傳感器的距離 5厶2、厶3、l4,讀出物體每次通過速度傳感器q的速度0、。2、5、，并繪制了如圖乙所示的l v圖象。根據(jù)繪制出的厶一0圖

13、彖，若為了更直觀地看出厶和。的變化關系，他們下一步應該作出。b. l-a. l_g圖象c. l圖象 d.厶一孑圖象(3) 本實驗中，木板與物體間摩擦力的大小會不會影響探究出的結果？ 。b、c、d、e、f3. 在實驗驗證自由落體的重物機械能守恒時，打出一條紙帶如圖所示。圖屮o是打出的第一個點跡，a、是依次打出的點跡，量出oe間的距離為q, df間的距離為吃，已知打點計時器打點，即驗證了重物下落過程中機械能是守恒的周期是幾(1)如果在實驗誤差允許的范圍內兀2、卩滿足關系式的。(2)已知t=0.02 s。如果打出的紙帶中有一條0a距離大約是5 mm,則出現(xiàn)這種情況的原因可能是;如果操作正確，但打出的

14、紙帶中有一條q4距離大約是1 mm,則 (填“能” 或“不能”)利用這條紙帶來進行驗證。4.某同學利用自己設汁的彈簧彈射器測量彈簧的彈性勢能。裝置如圖所示，水 平放置的彈射器將質量為加的靜止小球彈射出去。測出小球通過兩個豎直放置的 光電門的時i'可間隔為/,甲、乙光電門間距為厶忽略一切阻力。(1) 小球被彈射出的速度大小p=,求得靜止釋放小球時彈簧彈性勢能ep=;(用題目屮的字母符號表示)(2) 由于重力作用，小球被彈射出去后運動軌跡會向下有所偏轉，這對實驗結果_光電門甲光電門乙彈射裝賢彈岳原氏位置影響(選填“有”或“無”)。5. 如圖為驗證小球做自由落體運動時機械能守恒的裝置圖，圖小

15、0點為釋放小球的初始位置，a、b、c、d各點為固定速度傳感器的位置，a、b、c、d、0各點在同一豎直線上。(1)已知當?shù)氐闹亓铀俣葹間,則要完成實驗，還需要測量的物理量是oa.小球的質量加b. 小球下落到每一個速度傳感器吋的速度ec. 各速度傳感器與0點之間的豎直距離hd小球自初始位置至下落到每一個速度傳感器時所用的時間/(2)作ill v2-h圖象，由圖象算出其斜率匕當比=時，可以認為小球在下落過程中機械能守恒。寫出對減小本實驗誤差有益的一條建議： 6. 與打點計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運動情況時的常用計時儀器，如圖甲所示，°、b分 別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置?，F(xiàn)

16、利用如圖乙所示的裝置驗證滑塊所受外力做功與其動能變化的關系。方法是：在滑塊上安裝一遮光板，把滑塊放在水平放置的氣墊導軌上(滑塊在該導軌上運動時所受阻力可忽 略)，通過跨過定滑輪的細繩與鉤碼相連，連接好1、2兩個光電門，在圖示位置釋放滑塊后，光電計時器記錄下滑塊上的遮光板先后通過兩個光電門的時間分別為&】、a/2o己知滑塊(含遮光板)質量為m、鉤碼質量為加、兩光電門間距為$、遮光板寬度為厶、當?shù)氐闹亓铀俣葹間。遮尢板jtmrji尢電門2丸電門充電計蹄杯jur氣皺導軌乙(1)用游標卡尺(20分度)測量遮光板寬度，刻度如圖丙所示，讀數(shù)為mmo丙(2) 本實驗想用鉤碼的重力表示滑塊受到的合外

17、力，為減小這種做法帶來的誤差，實驗中需要滿足的條件是m加。(填“大于”、“遠大于”、“小于”或“遠小于”)(3) 計算滑塊先后通過兩個光電門時的瞬時速度的表達式為：0=、血=o (用題中所給字母表示)(4) 本實驗中，驗證滑塊運動的動能定理的表達式為。(用題中所給字母表示)7. 如圖甲所示，某組同學借用“探究a與f. m之間的定量關系”的相關實驗思想、原理及操作，進行“研究合外力做功和動能變化的關系”的實驗:甲? p f p f f 9 1 1 2lw>on 4 zlblon> 一一乙(1) 為達到平衡阻力的目的，取下細繩及托盤，通過調整墊片的位置，改變長木板傾斜程度，根據(jù)打出的紙帶判斷小車是否做運動。(2) 連接細繩及托盤，放入耘碼，通過實驗得到圖乙所示的紙帶。紙帶上0為小車運動起始時刻所打的點， 選取時間間隔為0.1 s的相鄰計數(shù)點a、b、c