2018專題高中物理力學(xué)部分實(shí)驗(yàn)專練

1、1（1）用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、平板（光滑）、小車等器材做研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，下圖是學(xué)生即將釋放小車之前的實(shí)驗(yàn)裝置圖。該裝置圖中有3處明顯錯(cuò)誤，它們分別是：；。(2)在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律實(shí)驗(yàn)中，小車拖紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列點(diǎn)，處理時(shí)每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)記數(shù)點(diǎn)，測(cè)出的數(shù)據(jù)如圖。則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下C點(diǎn)時(shí)小車的速度vC = m/s，小車運(yùn)動(dòng)的加速度a=m/s2。2實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示：一木塊放在水平長(zhǎng)木板上，左側(cè)栓有一細(xì)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(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連。在重物牽引下，木塊在木板上向左運(yùn)動(dòng)，重物落地后，木塊繼續(xù)向左做勻減速運(yùn)動(dòng)，圖2給出了重物落地

2、后，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的一些點(diǎn)，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(yùn)算過程。結(jié)果保留2位有效數(shù)字。（打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電頻率為50Hz，不計(jì)紙帶與木塊間的拉力。取重力加速度g=10m/s2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶圖1紙帶運(yùn)動(dòng)方向7.72 7.21 6.71 6.25 5.76 5.29 4.81 圖2單位：cm3某同學(xué)和你一起探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系，并測(cè)彈簧的勁度系數(shù)k。做法是先將待測(cè)彈簧的一端固定在鐵架臺(tái)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(xué)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)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(zhǎng)度l/cm （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中作出彈力F跟彈簧伸長(zhǎng)量x的關(guān)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(xué)要研究輕質(zhì)彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧長(zhǎng)度改變量的關(guān)系，他的實(shí)驗(yàn)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(dāng)彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí)，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(qǐng)你推導(dǎo)出彈簧的彈性勢(shì)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(guān)系式。 （2）彈簧長(zhǎng)度的壓縮量x與對(duì)應(yīng)的鋼球在空中飛行的水平距離s的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示：彈簧長(zhǎng)度壓縮量x/cm鋼球飛行水平距離s/m 從上面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，你分析彈簧的彈性勢(shì)能Ep與彈簧長(zhǎng)度的壓縮星x之間有何關(guān)系？為什么？5在“探究力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn)，在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩，細(xì)繩另一端系著繩套B、C（用來連接彈簧測(cè)力計(jì)）。其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩。（1）在實(shí)驗(yàn)中，如果只將細(xì)繩換成橡皮筋，其它步驟沒有改變，那么實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否會(huì)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(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是A理想實(shí)驗(yàn)法B等效替代法C控制變量法D建立物理模型法6在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上，先用一個(gè)彈簧秤拉橡皮條的另一端到某點(diǎn)并記下該點(diǎn)的位置；再將橡皮條的另一端系兩根細(xì)繩，細(xì)繩的另一端都有繩套，用兩個(gè)彈簧秤分別勾住繩套，并互成角度地拉橡皮條。（1）某同學(xué)認(rèn)為在此過程中必須注意以下幾項(xiàng)：A兩根細(xì)繩必須等長(zhǎng)B橡皮條應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上C在使用彈簧秤時(shí)要注意使彈簧秤與木板平面平行D在用兩個(gè)彈簧秤同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)要注意使兩個(gè)彈簧秤的讀數(shù)相等E在用兩個(gè)彈簧秤同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)必須將橡皮條的另一端拉到用一個(gè)彈簧秤拉時(shí)記

6、下的位置 其中正確的是。(填入相應(yīng)的字母)（2）某同學(xué)在坐標(biāo)紙上畫出了如圖所示的兩個(gè)已知力F1和F2，圖中小正方形的邊長(zhǎng)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(guān)于F 1、F 2與F、1和2關(guān)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(guān)系實(shí)驗(yàn)中，采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)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(dòng)的紙帶由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打上的點(diǎn)計(jì)算出。（1）當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足時(shí)，才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于盤中砝碼的重力。（2）一組同學(xué)在做加速度與質(zhì)量的

7、關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(cè)出相應(yīng)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(guān)系，應(yīng)該做a與的圖象。（3）如下圖(a)，甲同學(xué)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)做出的a-F圖線，說明實(shí)驗(yàn)存在的問題是。（4）乙、丙同學(xué)用同一裝置做實(shí)驗(yàn)，畫出了各自得到的a-F圖線如下圖(b)所示，兩個(gè)同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)的哪一個(gè)物理量取值不同？8某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究物體的加速度與物體的質(zhì)量之間的關(guān)系實(shí)驗(yàn)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(duì)應(yīng)該組已打出了紙帶，如圖7所示（長(zhǎng)度單位：cm），圖中各點(diǎn)為每5個(gè)打

8、點(diǎn)選出的計(jì)數(shù)點(diǎn)（兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未標(biāo)出）實(shí)驗(yàn)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(qǐng)由紙帶上的數(shù)據(jù)，計(jì)算出缺少的加速度值并填入表中（小數(shù)點(diǎn)后保留兩位數(shù)） （2）請(qǐng)建立合適的坐標(biāo)，將表中各組數(shù)據(jù)用小黑點(diǎn)描在坐標(biāo)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(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列說法正確的是（填字母代號(hào)）A為了平衡摩擦力，實(shí)驗(yàn)中可以將長(zhǎng)木板的左端適當(dāng)墊高，使小車?yán)┻^打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶自由下滑時(shí)能保持勻速運(yùn)動(dòng)B為簡(jiǎn)便起見，每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋的規(guī)格要相同，拉伸的長(zhǎng)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(shí)驗(yàn)中要先釋放小車再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源F通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來測(cè)定小車加速過程中獲得的最大速度G通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來測(cè)定小車加速過程中獲得的平均速度10某同學(xué)為探究“恒力做功與物體動(dòng)能改變的關(guān)系”，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，他的操作步驟是：小車打點(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶P擺好實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。將質(zhì)量為200g的小車?yán)酱螯c(diǎn)計(jì)時(shí)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(gè)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(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，打出一條紙帶。（1）在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中取出自認(rèn)為滿

10、意的一條。經(jīng)測(cè)量、計(jì)算，得到如下數(shù)據(jù)：第一個(gè)點(diǎn)到第N個(gè)點(diǎn)的距離為40.0cm。打下第N點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為1.00m/s。該同學(xué)將鉤碼的重力當(dāng)作小車所受的拉力，算出：拉力對(duì)小車做的功為J，小車動(dòng)能的增量為J。（2）此次實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果，他沒能得到“恒力對(duì)物體做的功，等于物體動(dòng)能的增量”，且誤差很大。顯然，在實(shí)驗(yàn)探究過程中忽視了各種產(chǎn)生誤差的因素。請(qǐng)你根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)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(diǎn)計(jì)時(shí)器和重錘做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”得實(shí)驗(yàn)時(shí)，以下說法正確得是A應(yīng)選用質(zhì)量較大得重錘，使重錘和紙帶所受得重力遠(yuǎn)大于它們所受得阻力B重錘得質(zhì)量必須測(cè)出才能完成驗(yàn)證實(shí)

11、驗(yàn)C處理數(shù)據(jù)時(shí)必須挑選第一、二兩點(diǎn)間距離接近2mm得紙帶才能完成實(shí)驗(yàn)D處理數(shù)據(jù)時(shí)可以避開紙帶上初始得密集的幾點(diǎn)，選擇后面合適的兩點(diǎn)進(jìn)行測(cè)算與驗(yàn)證（2）2。則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)B時(shí)，重物的速度vB=_m/s；從起點(diǎn)O到打下點(diǎn)B的過程中，重物重力勢(shì)能的減小量EP=_J，動(dòng)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(gè)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(yàn)證機(jī)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(jìn)行測(cè)量，則需要測(cè)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(shí)間；物塊B下

12、落的距離及下落這段距離所用的時(shí)間；繩子的長(zhǎng)度。（2）為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度，某小組同學(xué)對(duì)此實(shí)驗(yàn)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(zhǎng)越好；盡量保證物塊只沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，不要搖晃；兩個(gè)物塊的質(zhì)量之差要盡可能小。以上建議中確實(shí)對(duì)提高準(zhǔn)確程度有作用的是_。（3）寫出一條上面沒有提到的對(duì)提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)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(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)中用所掛鉤碼的重量作為細(xì)線對(duì)小車的拉力F。通過增加鉤碼的數(shù)量，多次測(cè)量，可得小車運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象。他們?cè)谲壍浪胶蛢A斜的兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn)，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(shí)，小車運(yùn)動(dòng)的阻力Ff_ N；(3)圖乙中，拉力F較大時(shí)，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(shí)使小車能在軌道上勻速運(yùn)動(dòng)B在增加鉤碼數(shù)量的同時(shí)在小車上增加砝碼，使鉤碼的總質(zhì)量始終遠(yuǎn)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(xì)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(shí)驗(yàn)中使用的鉤碼規(guī)格，采用質(zhì)量較小的鉤碼進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn) 3、如圖甲所示為驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)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(jì)時(shí)器電源，輕推小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)。如果打出的紙帶如圖乙所示，則應(yīng)_(選填“減小”或“增大”)木板的傾角，反復(fù)調(diào)節(jié)，直到紙帶上打出的點(diǎn)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(guān)系”時(shí)所得的實(shí)驗(yàn)圖象，橫坐標(biāo)m為小車上砝碼的質(zhì)量。設(shè)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(xué)利用圖（a）所示實(shí)驗(yàn)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(duì)應(yīng)關(guān)系圖如圖（b）所示實(shí)驗(yàn)中小車（含發(fā)射器）的質(zhì)量為200g，實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇了不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)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(jì)算機(jī)得到回答下列問題：（1）根據(jù)該同學(xué)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(guān)系（2）由圖（b）可知，am圖線不經(jīng)過原點(diǎn)，可能的原因是存在（3）若利用本實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)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(shí)臉中應(yīng)采取的改進(jìn)措施是，鉤碼的質(zhì)量應(yīng)滿足的條件是5、右圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)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(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律如圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。已知m150 g、m2150 g，則（計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（1）在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v_m/s；（2）在打下第“0”到打下第“5”點(diǎn)的過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量Ek_ J，系統(tǒng)勢(shì)能的減少量Ep_J；（取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭10 m/s2）（3）若某同學(xué)作出v2h圖象如圖所示，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭_m/s2。.6、在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，有下列實(shí)驗(yàn)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(diǎn)。