高三物理二轮专题复习-力学实验部分
物理实验力学部分
1. 已
知纸带上各相邻点的时间间隔为T,则可以得出打点计时器在打D点时小车的速度的表达式为 ,小车运动的加速度的表达式为 .
2.在研究匀变速直线运动的实验中,打点计时器使用的交流电的频率为50 Hz,记录小车运动的纸带如图所示,在纸带上选择6个计数点A、B、C、D、E、F,相邻两计数点之间还有四个点未画出,各点到A点的距离依次是2.0 cm、5.0 cm、9.0 cm、14.0 cm、20.0 cm. (1)根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为vB= m/s,
C、E间的平均速度为 m/s.
(2)以打B点为计时起点,建立v-t坐标系如图
所示,请在图中作出小车运动的速度与时间的关 系图线.
(3)根据图线可得小车运动的加速度为 m/s2.
3.同学在做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中,他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长L0,再把弹簧竖直悬挂起来，挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L,把L-L0作为弹簧的伸长量x.这样操作,由于弹
簧自身重力的影响,最后画出的图线可能是下图中的哪一个 ( )
4.同学
用如图所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验.他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂上砝码,并逐个增加砝码,测出指针所指的标尺刻度,所得数据列表如下:(重力加速度g=9.8 m/s2) 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 砝码质量 0 m/×102 g 标尺刻度 15.00 18.94 x/×10-2 m 22.82 26.78 30.66 34.60 42.00 54.50 (1)根据所测数据,在左图坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度x与砝码质量m的关系曲线.
(2)根据所测得的数据和关系曲线可以判断,在_____范围内,弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律.这种规格弹簧劲度系数为________N/m.
5“互成角度的两个力的合成”实验时,橡皮条的一端固定在木板上,用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点,以下操作中错误的是( )
A.同一次实验过程中,O点位置允许变动 B.实验中,弹簧秤必须与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤刻度
C.实验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,
然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到O点
D.实验中把橡皮条的另一端拉到O点时,两弹簧秤之间夹角应取90°以便于算出合力的大小
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6皮筋的一端固定在A点,另一端拴上两根细绳,每根细绳分别连着一个量程为5 N、最小刻度为0.1 N的弹簧测力计.沿着两个不同的方向拉弹簧测力计.当橡皮筋的活动端拉到O点时,两根细绳相互垂直,如图2所示.这时弹簧测力计的读数可从图中读出. (1)由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为_______ N和______N. (2)在方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力.
(3)右侧(A)(B)两图是两位同学得到的实验结果,其中哪一个图符合实际?若合力测量值F′是准确的，则F 与F′有误差的原因可能是哪些?
7.小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实验装置如图所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连
接.打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz.开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列小点.(1)下图给出的是实验中获取的一条纸带的一部 分,0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计 数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离
如下图所示.根据图中数据计算的加速度a= ______ (保留三位有效数字).
(2)回答下
列两个问题:
①为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的 有 .(填入所选物理量前的字母)
A.木板的长度 B.木板的质量m1 C.滑块的质量m2 D.托盘和砝码的总质量m3 E.滑块运动的时间t ②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是 .
(3)滑块与木板间的动摩擦因数μ= (用被测物理量的字母表示,重力加速度为g).与真实值相比,测量的动摩擦因数 (填“偏大”或“偏小”). 写出支持你的看法的一个论据: .
8.验证牛顿运动定律”的实验中,在研究加速度a与小车的质量M的关系时,由于没有注意始终满足M＞＞m的条件,结果得到的图象应是下图中的 ( )
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9.在利用打点计时器和小车来做“验证牛顿运动定 律”的实验时,下列说法中正确的是( ) A.平衡摩擦力时,应将砝码及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上 B.连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行 C.平衡摩擦力后,长木板的位置不能移动
D.小车释放前应靠近打点计时器,且应先接通电源再释放小车
10.在“探究加速度与力、质量关系”的实验中(1)某小组得到一条打点的纸带,相邻计数点间的时间间隔为T,且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出,如下图所示, 计算：D点的瞬时速度的表达式________________________ 加速度的表达式. ____________________________________
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(2)另一小组在该实验中得到了如下一组实验数据 F/N a/(m·s-2) 0.196 0.25 0.392 0.58 0.392 0.90 0.588 1.20 0.588 1.53 ①请在下图所示的坐标中画出a—F图线.
②从图中可以发现实验操作中存在的问题可能是 ( ) A.实验中没有平衡摩擦力
B.实验中平衡摩擦力时木板倾角过小 C.实验中平衡摩擦力时木板倾角过大 D.实验中小车质量发生变化 11.做探究动能定理的实验,如图所示,图中小车在一条橡皮筋的作用下弹出,沿木板滑行,这时,橡皮筋对小车
做的功为W.当用2条,3条…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都由打点计时器所打的纸带测出.
(1)除了图中已有的器材外,还需要导线、开关、 (填测量工具)和 电源(填“交流”或“直流”).
(2)实验中小车会受到阻力,可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力,需要在 (填“左”或“右”)侧垫高木板.
(3)若粗糙的木板水平,小车在橡皮筋的作用下,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可能是( ) A.橡皮筋处于原长状态 B.橡皮筋仍处于伸长状态 C.小车在两个铁钉连线处 D.小车已过两个铁钉连线处
(4)某次所打纸带如图所示,在正确操作的情况下,打在纸带上的点并不都是均匀的,为了测量小车获得的速度,应选用纸带的部分进行测量(根据上面所示的纸带回答) 12.在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中, 某实验小组采用如图所示的实验装置和实验器材.(1)为了用细线的拉力表示小车受到的合外力,可 以改变木板的倾角,使重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力.简要说明你平衡摩擦力的实验判断方法
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(2)用沙和沙桶的重力大小来表示小车受到的合外力,必须满足的条件是 . (3)除实验装置中的仪器外,还需要的测量仪器有 . (4)如图所示为实验中打出的一条纸带,现选取
纸带中的A、B两点来探究恒力做功与动能改变的 关系.已知打点计时器的打点周期为T,重力加速度 为g.请你用字母表示需要测量的物理量,说明其物 理意义(用文字说明或在图中标明),并把探究结果 的表达式写出来.
13.下列关于“验证机械能守恒定律”实验的实验 误差分析,正确的是( )
A.重物质量的称量不准,会造成较大误差 B.重物质量选用得大些,有利于减小误差 C.重物质量选用得小些,有利于减小误差 D.先释放纸带后接通电源会造成较大误差
14.在做验证机械能守恒定律实验时,发现重物减少 的势能总是大于重物增加的动能,造成这种现象 的原因是( )
A.选用的重物质量过大 B.选用的重物质量过小
C.空气对重物的阻力和打点计时器对纸带的阻力 D.实验时操作不太细,实验数据测量不准确 1.
2.
x3?x4x3?x4?x1?x22T4T2答案 (1)0.25 0.45 m/s 3.C
4. (1)
(2)根据图线可以看出，当m≤5.00×102 g=0.5 kg
时,标尺刻度x与砝码质量m成一次函数关系,所以当 F=mg≤4.9 N范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡 克定律.图线斜率的大小在数值上等于弹簧的劲度系 数k,则k=25 N/m. 5.ACD
6.
(1)2.50 4.00
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(2)解析图(3)1 高三物理二轮专题复习-力学实验部分
(2)
(3)
F′是用一个测力计拉橡皮条所得到的
,其方向一 定在橡皮条所在直线上,所以B图符合实际,误差的原 因主要是弹簧测力计读数误差,确定分力方向不够准 确等原因
. 7.
(1)0.495~0.497 m/s2 (2)①CD ②天平(3)
m3g?(m2?m3)a(4)偏大 因为纸带和打点计时器之间有摩擦 m2g8.D 9.BCD 10. (2)①作图 x3?x4略 ②(x4?x5?x6)?(x1?x2?x3)11.答2TAB 案 (1)刻度尺 交9T2流(3)B
(4)GHIJ
12.答案 (1)在长木板的右端放一个小木楔,移动木 楔的位置以改变木板的倾角,在不挂砂桶的情况下, 给小车一个初速度,如果打出的纸带点迹均匀,可认 为已平衡摩擦力.
(2)沙和沙桶的总质量应远远小于小车的质量 (3)刻度尺、天平
(4)需要测量的物理量有:沙和沙桶的总质量m,小
车的质量M,如图所示的三段位移x1、x2和x,对应 恒力做功 与动能改变的表达式为: 13.BD
mgx?1x221x1214.C
2M(2T)?2m(2T)?5 / 5
(2)左
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