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1、专题 8 力学实验1.在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的 纸带，如图所示，并在其上取了 A、B、C、D、E、F、G 等 7 个计数点，每相邻 两个计数点间还有 4 个点图中没有画出。打点计时器接频率为 f50 Hz 的交流 电源。4(1) 每 两 个 相 邻 的 计 数 点 的 时 间 间 隔 为 s ， 打 点 计 时 器 使 用 的 是 (选填“交流”或“直流”)电源；(2)打下 E 点时纸带的速度 vE (用题中给定字母表示)； (3)若测得 d665.00 cm，d319.00 cm，物体的加速度 a m/s2； (4)如果当时电网中交变电流的频率 f
2、50 Hz，但当时做实验的同学并不知道，那 么测得的加速度值比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。2.用图所示装置验证机械能守恒定律。实验前调整光电门位置使小球下落过程中 球心通过光电门。实验中通过断开电磁铁开关使小球从 A 点下落，经过光电门 B， 记录挡光时间t，测出小球在 AB 间下落的距离 h。竖直平移光电门 B，重复上 述步骤，测得多组 h 及相应的t，已知当地重力加速度为 g。(1)实验中还需测量的物理量是 。(2)小球通过光电门速度的表达式为 v 。(3)根据测量数据描绘h 图象，能否仅依据图象是过原点的直线就得出机械11能守恒的结论？ ，理由是 。3.(1)如图甲所示，螺旋测微
3、器的读数为 mm。(2)某学习小组在探究加速度与力、质量的关系时，采用图乙所示的装置，通过 改变小托盘和砝码总质量 m 来改变小车受到的合外力，通过加减钩码来改变小 车总质量 M。实验中需要平衡摩擦力，应当取下 (选填“小车上的钩码”“小托盘 和砝码”或“纸带”)，将木板右端适当垫高，直至小车在长木板上运动时，纸 带上打出来的点 。丙图丙为实验中得到的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6 为计数点，相 邻两计数点间还有 4 个打点未画出，所用交流电的频率为 50 Hz，从纸带上测出 x13.20 cm，x24.74 cm，x36.30 cm，x47.85 cm，x59.41 cm，x6
4、10.96 cm， 小车运动的加速度大小为 (结果保留三位有效数字)4.(1)用游标卡尺测量小球的直径如图甲、乙所示。测量方法正确的是 (选 填“甲”或“乙”)。(2)用螺旋测微器测量合金丝的直径，如图，此示数为 mm。(3)在“用打点计时器测速度”的实验中，交流电源频率为 50 Hz，打出一段纸带 如图所示。纸带经过计数点 2 时，测得的瞬时速度 v m/s。若实验时交流电源频率大于 50 Hz，则纸带经过 2 号点的实际速度 (选填“大于”“小于”“等于”)测量速度。5.探究外力做功与物体动能变化关系的实验装置如图所示，根据实验中力传感器 读数和电磁打点计时器打出纸带的测量数据等可分别求得
5、外力对小车做功和小 车动能的变化。(1)关于该实验，下列说法正确的有 。 A.调整垫块的高度，改变钩码质量，使小车能在木板上做匀速运动 B.调整滑轮的高度，使连接小车的细线与木板平行 C.实验中要始终满足钩码的质量远小于小车质量 D.若纸带上打出的是短线，可能是小车运动的速度过快 (2)除了图中所注明的器材外，实验中还需要交流电源、导线、刻度尺和 。 (3)某次实验中打出了一根纸带，其中一部分如图所示，各个打点是连续的计时 点， A、B、D、E、F 各点与 O 点的距离如图，若小车质量为 m、打点周期为 T， 且已读出这次实验过程中力传感器的读数 F，则 A、E 两点间外力做功 W ，小车动能
6、变化Ek ；在不同次实验中测得多组外力做功Wi 和动能变化Eki 的数据，作出 WEk 图象如图所示，图线斜率约等于 1， 由此得到结论是 。(4)每次实验结果显示，拉力 F 做的功 W 总略小于小车动能的变化Ek，请分析出现这种情况的可能原因 。(写出 1 条)6.某同学采用如图所示的装置研究匀变速直线运动。打点计时器工作频率为 50Hz。该同学的操作步骤如下： a.将木板的左端垫起，平衡小车的摩擦力； b.在小车中放入砝码，纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和 钩码； c.将小车停在打点计时器附近，接通电源，释放小车，小车拖动纸带，打点计时 器在纸带上打下一系列的点，断开电源
7、； d.改变钩码或小车中砝码的质量，更换纸带，重复 b、c 操作。(1)设钩码质量为 m1、砝码和小车总质量为 m2，重力加速度为 g，则小车的加速 度为 a (用题中所给字母表示)。 (2)图是某次实验中得到的一条纸带，在纸带上取计数点 O、A、B、C、D 和 E， 用最小刻度是毫米的刻度尺进行测量，读出各计数点对应的刻度 x，通过计算得到各计数点到 O 的距离 s 以及对应时刻小车的瞬时速度 v。某同学不小心将计数 点 C 的数据弄模糊了，请你将 C 点对应的数据填在下表中的相应位置。计数点x/cms/cmv/(ms1)O1.000.30A2.341.340.38B4.043.040.46
8、C D8.337.330.61E10.909.900.700(3)实验小组通过绘制v2s 图线来分析运动规律(其中v2v2v2，v是各计数点对应时刻小车的瞬时速度，v0 是 O 点对应时刻小车的瞬时速度)。他们根据 实验数据在图中标出了 O、A、B、C、D、E 对应的坐标点，请你在图中画出v2s 图线。(4)绘制的v2s 图线的斜率 k (用题中所给字母表示)，若发现该斜率 大于理论值，其原因可能是 _。7.如图为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实际装置示意图。实验步骤如 下：用天平测量物块和遮光片的总质量 M、重物的质量 m，用游标卡尺测量遮光片 的宽度 d，用米尺测量两光电门之间的距离
9、s。调整轻滑轮，使细线水平。让物块从光电门 A 的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光 电门 A 和光电门 B 所用的时间tA 和tB，求加速度 a。多次重复步骤，求 a 的平均值 a。根据上述实验数据求出动摩擦因数。回答下列问题：(1)用 20 分度的游标卡尺测量 d 时的示数如图所示，其读数为 cm。(2)物块的加速度 a 可用 d、s、tA 和tB 表示为 a 。(3)动摩擦因数可用 M、m、a和重力加速度 g 表示为 。(4)如果滑轮略向下倾斜，使细线没有完全调节水平，由此测得的 (填 “偏大”或“偏小”) ；这一误差属于 ( 填“偶然误差”或“系统误 差”)。8.(1)如
10、图所示为某同学所安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置。在“验证牛顿第二定律”的实验中，为了使小车受到合外力等于砝码和砝码盘 的总重量，通常采用如下两个措施： A.平衡摩擦力：将长木板无滑轮的一端下面垫一小木块，反复移动木块的位置， 直到小车在砝码盘的拉动下带动纸带与小车一起做匀速直线运动； B.在调整砝码多少的过程中，要保证砝码和砝码盘的总质量 m 远小于小车和砝 码的总质量 M。以上哪一个措施中有何重大错误？(说明错误点) 。如图是上述实验打出的一条纸带，已知打点计时器的打点周期是 0.02 s，结合 图中给出的数据(单位 cm)，求出小车运动加速度的大小为 m/s2，并求出 纸带中 P 点
11、瞬时速度大小为 m/s。(计算结果均保留 2 位有效数字)(2)某实验小组设计了如图 18(a)所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计 算机可得滑块运动的加速度 a 和所受拉力 F 的关系图象。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条 aF 图线，如图(b)所示。图线 是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的( 选填“甲”或 “乙”)；滑块和位移传感器发射部分的总质量 m kg；滑块和轨道间的动摩擦 因数 。9.在探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带 有绳套的两根细绳。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
12、一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。 (1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的() A.将橡皮条拉伸相同长度即可B.将橡皮条沿相同方向拉即可 C.将弹簧秤都拉伸到相同刻度 D.将橡皮条和绳的结点拉到相同位置(2)同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是() A.两细绳必须等长B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行 C.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大 D.拉橡皮条的细绳要短些10.某实验小组利用如图所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时，物体的加 速度与质量之间的关系。(1)做实验时，将滑块从图所示位置由静止释放，由数字计时器(图中未画出)可
13、读出遮光条通过光电门 1、2 的时间(遮光条的遮光时间)分别为t1、t2；用刻度 尺测得两个光电门中心之间的距离 x，遮光条宽度 d。则滑块经过光电门 1 时的速度表达式 v1 ；经过光电门 2 时的速度表达式 v2 ，滑块 加速度的表达式 a 。(以上表达式均用已知字母表示)。 (2)为了保持滑块所受的合力不变，可改变滑块质量 M 和气垫导轨右端高度 h。 关于“改变滑块质量 M 和气垫导轨右端高度 h”的正确操作方法是 。 A.M 增大时，h 增大，以保持二者乘积增大B.M 增大时，h 减小，以保持二者乘积不变 C.M 减小时，h 增大，以保持二者乘积不变 D.M 减小时，h 减小，以保持
14、二者乘积减小11.某实验小组利用弹簧秤和刻度尺，测量滑块在木板上运动的最大速度。实验 步骤如下：用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力，记作 G；将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上，通过水平细绳和固定弹簧秤相连，如图 甲所示。在 A 端向右拉动木板，等弹簧秤读数稳定后，将读数记作 F；改变滑块上橡皮泥的质量，重复步骤；实验数据如下表所示：G/N1.502.002.503.003.504.00F/N0.620.830.991.221.371.61如图乙所示，将木板固定在水平桌面上，滑块置于木板上左端 C 处，细绳跨 过定滑轮分别与滑块和重物 P 连接，保持滑块静止，测量重物 P 离地面的高度 h；滑块由静止释放后开始运动，最终停在木板上 D 点(未与滑轮碰撞)，测量 C、D 间距离 s。 完成下列作图和填空： (1)根据表中数据在给定的坐标纸上作出 FG 图线。(2)由图
