力學(xué)實(shí)驗(yàn)專題學(xué)生版 - 副本

1、力學(xué)實(shí)驗(yàn)專題力學(xué)實(shí)驗(yàn)專題1在用電火花計(jì)時(shí)器“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，如圖所示是一條記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出(電源頻率為50 Hz)(1)根據(jù)運(yùn)動(dòng)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(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí))，將圖線延長與縱軸相交，交點(diǎn)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(jìn)行實(shí)驗(yàn),經(jīng)正確操作獲得兩條紙帶和,紙帶上的a、b、c均為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)。(1)任選一條紙帶讀出b、c兩點(diǎn)間距離為;(2)任選一條紙帶求出c、e兩點(diǎn)間的平均速度大小為,紙帶和上c、e兩點(diǎn)間的平均速度 (選填“大于”“等于”或“小于”);(3)圖中(填選項(xiàng))A.兩條紙帶均為用裝置甲實(shí)驗(yàn)所得 B.兩條紙帶均為用裝置乙實(shí)驗(yàn)所得C.紙帶為用裝置甲實(shí)驗(yàn)所得,紙帶為用裝置乙實(shí)驗(yàn)所得D.紙帶為用裝置乙實(shí)驗(yàn)所得,紙帶為用裝置甲實(shí)驗(yàn)所得3在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，某小組利用如圖甲所示的裝置完成實(shí)驗(yàn)，橡皮條的一端C固定在木板上，用兩只彈簧測力計(jì)把橡皮條的另一端拉到某一確定的O點(diǎn)(1)則

3、下列敘述正確的是()A該實(shí)驗(yàn)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(diǎn)拉到相同位置C實(shí)驗(yàn)中AO和BO的夾角應(yīng)盡可能大D在實(shí)驗(yàn)中，彈簧測力計(jì)必須保持與木板平行，讀數(shù)時(shí)視線要正對(duì)彈簧測力計(jì)的刻度線(2)對(duì)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(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”將彈簧測力計(jì)A掛于固定點(diǎn)P，下端用細(xì)線掛一重物M.彈簧測力計(jì)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(diǎn)手持B水平向左拉，使O點(diǎn)緩慢地向左移動(dòng)，保持B的拉力方向不變不計(jì)彈簧測力計(jì)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(shí)驗(yàn)小組的甲、乙、丙三位同學(xué)做此實(shí)驗(yàn)，所用彈簧測力計(jì)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(diǎn)，橡皮條的另一端通過細(xì)繩連接彈簧測力計(jì)，用兩個(gè)彈簧測力計(jì)把橡皮條的另一端拉到某一確定的O點(diǎn)，此時(shí)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(shí)驗(yàn)裝置圖，彈簧的上端固定在鐵架臺(tái)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(shí)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(qǐng)回答下列問題：(1)請(qǐng)根據(jù)表格數(shù)據(jù)計(jì)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(shí)彈簧自身有重量

6、，測量的勁度系數(shù)與真實(shí)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(shí),某同學(xué)把兩根彈簧如圖甲連接起來進(jìn)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(gè)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(jì)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(jì)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(shí)驗(yàn)“驗(yàn)證牛頓第二定律”，現(xiàn)提供如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置請(qǐng)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(dòng)下恰好做勻速運(yùn)動(dòng)B將木板帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動(dòng)下恰好做勻速運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(shí)驗(yàn)中，得到一條打點(diǎn)的紙帶，如圖所示，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)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?cè)谲壍浪胶蛢A斜兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn)，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(jì)均水平固定(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定要進(jìn)行的操作是()A小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時(shí)記錄彈簧測力計(jì)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(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量(2)以彈簧測力計(jì)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(shí)驗(yàn)

9、小組利用如圖甲所示的裝置來探究“合外力一定時(shí)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(shí)驗(yàn)中，將軌道左端適當(dāng)墊起，在不掛小桶時(shí)，如果小車_，則表示已平衡好阻力(3)測出兩個(gè)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(jì)時(shí)器讀出寬度為d的遮光條經(jīng)過光電門A的時(shí)間t1和經(jīng)過光電門B的時(shí)間t2，則小車加速度的表達(dá)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(shí)驗(yàn)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(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)圖中作出相應(yīng)的圖象.(5)由圖得出實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(yùn)動(dòng)，以此定量研究繩拉力做功與小車動(dòng)能變化的關(guān)系。此外還準(zhǔn)備了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及配套的電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊等。組裝的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。(1)若要完成該實(shí)驗(yàn)，必須的實(shí)驗(yàn)器材還有哪些_。(2)實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，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(gè)_(填字母代號(hào))。A避免小車在運(yùn)動(dòng)過程中發(fā)生抖動(dòng) B可使打點(diǎn)計(jì)

11、時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn)跡清晰C可以保證小車最終能夠?qū)崿F(xiàn)勻速直線運(yùn)動(dòng) 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(gè)鉤碼牽引小車時(shí)，發(fā)現(xiàn)小車運(yùn)動(dòng)過快，致使打出的紙帶上點(diǎn)數(shù)較少，難以選到合適的點(diǎn)計(jì)算小車速度。在保證所掛鉤碼數(shù)目不變的條件下，請(qǐng)你利用本實(shí)驗(yàn)的器材提出一個(gè)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(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車動(dòng)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(hào))。A在接通電源的同時(shí)釋放了小車 B小車釋放時(shí)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)探究“合外力做功和物體速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)開始前，他們提出了以下幾種猜想：W，Wv，Wv2.他們的實(shí)驗(yàn)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(gè)速度傳感器(用來測量物體每次通過Q點(diǎn)時(shí)的速度)，每次實(shí)驗(yàn)，物體從不同初始位置由靜止釋放同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了以下表格來記錄實(shí)驗(yàn)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(shí)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(diǎn)的速度他們根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)次數(shù)1234LL1L2L3L4v

13、v1v2v3v4 (2)在此實(shí)驗(yàn)中，木板與物體間摩擦力的大小_(填“會(huì)”或“不會(huì)”)影響探究結(jié)果12.現(xiàn)要通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)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(diǎn)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(diǎn)有一光電門，可以測量遮光片經(jīng)過光電門時(shí)的擋光時(shí)間t.用d表示A點(diǎn)到導(dǎo)軌底端C點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)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(diǎn)由靜止釋放，則在滑塊從A運(yùn)動(dòng)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(dòng)能的增加量可表示為_若在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)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(diǎn)(A點(diǎn))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(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；根據(jù)5個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)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(jì)算出x直線的斜率k0，將k和k0進(jìn)行比較，若其差值在實(shí)驗(yàn)允許的范圍內(nèi)，則可認(rèn)為此實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律13.為了驗(yàn)證機(jī)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)其中G1、G2為兩個(gè)光電門，它們與數(shù)字計(jì)時(shí)器相連，當(dāng)滑行器M通過G1、G2光電門時(shí)，光束被滑行器M上的擋光片遮擋的時(shí)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(yàn)證機(jī)械

16、能守恒定律，請(qǐng)回答下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)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(qǐng)?jiān)谝韵驴瞻滋幪顚憣?shí)驗(yàn)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(shí)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(shí)驗(yàn)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(yuǎn)小于滑行器和擋光片的總質(zhì)量MC為了減小實(shí)驗(yàn)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(shí)

17、驗(yàn)中，若表達(dá)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(jī)械能守恒定律成立14.某同學(xué)根據(jù)機(jī)械能守恒定律，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)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(tái)，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(dòng)時(shí)，通過兩個(gè)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(shí)驗(yàn)可得結(jié)論：對(duì)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(duì)輕質(zhì)彈簧的彈性勢能進(jìn)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(shí)，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(jì)算，可求得彈簧被壓縮后的彈性勢能.回答下列問題：(1)本實(shí)驗(yàn)中可認(rèn)為，彈簧被壓縮后的彈性勢能Ep與小球拋出時(shí)的動(dòng)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(hào))A小球的質(zhì)量m B小球拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)