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1、1力学实验力学实验一一典例精析典例精析题型 1.（研究平抛运动）某同学得用图 1 所示装置做“研究平抛运动”的实验，根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹，但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分，剩余部分如图 2 所示。图 2 中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表 0.10m，1P、2P和3P是轨迹图线上的 3 个点，1P和2P、2P和3P之间的水平距离相等。完成下列填空：（重力加速度取29.8m s）（1）设1P、2P和3P的横坐标分别为1x、2x和3x，纵坐标分别为1y、2y和3y，从图 2 中可读出12y y=_m，12y y=_m，12xx=_m（保留两位小数） 。（
2、2）若已测知抛出后小球在水平方向上做匀速运动。利用（1）中读取的数据，求出小球从1P运动到2P所用的时间为_s，小球抛出后的水平速度为_m s（均可用根号表示） 。（3）已测得小球抛也前下滑的高度为 0.5 0m。设1E和2E分别为开始下滑时和抛出时的机械能，则小球从开始下滑到抛出的过程中机械能的相对损失，121100%EE E=_%（保留两位有效数字）题型 2. （研究加速度和力的关系）如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持_不变，用钩码所受的重力作为_，用 DIS 测小车的加速度。（2）改变所挂钩码的数
3、量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出 a-F 关系图线（如图所示） 。分析此图线的 OA 段可得出的实验结论是_。（单选题）此图线的 AB 段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是A小车与轨道之间存在摩擦B导轨保持了水平状态 C所挂钩码的总质量太大 D所用小车的质量太大题型 3. （验证平行四边形定则）某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋（遵循胡克定律）和若干小事物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉字，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别在墙上的两个钉子 A、B 上，另一端与第二条橡皮筋连接，结点为 O，将第三条橡皮筋的另一端通过细胞挂一重物。2
4、为完成实验，下述操作中必需的是 。a测量细绳的长度 b测量橡皮筋的原长 c测量悬挂重物后像皮筋的长度 d记录悬挂重物后结点 O 的位置钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次实验证，可采用的方法是 题型 4.（力的功与物体速度的关系） 探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图所师，实验主要过程如下：（1）设法让橡皮筋对小车做的功分别为 W、2W、3W、；（2）分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度1v、2v、3v、；（3）作出Wv草图；（4）分析Wv图像。如果Wv图像是一条直线，表明v；如果不是直线，可考虑是否存在W2v、W3v、Wv等关系。以下关于该试验的说法中有
5、一项不正确，它是_。A本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为 W、2W、3W、。所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致。当用 1 条橡皮筋进行是实验时，橡皮筋对小车做的功为 W，用 2 条、3 条、橡皮筋并在一起进行第 2 次、第 3 次、实验时，橡皮筋对小车做的功分别是 2W、3W、。B小车运动中会受到阻力，补偿的方法，可以使木板适当倾斜。C某同学在一次实验中，得到一条记录纸带。纸带上打出的点，两端密、中间疏。出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小。D根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算。题型
6、5. （测定重力加速度）如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以测定重力和速度。 所需器材有打点计时器（带导线） 、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需 （填字母代号）中的器材。A.直流电源、天平及砝码 B.直流电源、毫米刻度尺 C.交流电源、天平及砝码 D.交流电源、毫米刻度尺 通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度。为使图线的斜率等于重力加速度，除作 v-t 图象外，还可作 图象，其纵轴表示的是 ，横轴表示的是 。题型 6.（测定弹簧的劲度系数）在弹性限度内，弹簧弹力的大小与弹簧伸长(或缩短)的长度的比值
7、，叫做弹簧的劲度系数。为了测量一轻弹簧的劲度系数，某同学进行了如下实验设计：如图所示，将两平行金属导轨水平固定在竖直向下的匀强磁场中，金属杆 ab 与导轨接触良好，水3平放置的轻弹簧一端固定于 O 点，另一端与金属杆连接并保持绝缘。在金属杆滑动的过程中，弹簧与金属杆、金属杆与导轨均保持垂直，弹簧的形变始终在弹性限度内，通过减小金属杆与导轨之间的摩擦和在弹的形变较大时读数等方法，使摩擦对实验结果的影响可忽略不计。请你按要求帮助该同学解决实验所涉及的两个问题。帮助该同学完成实验设计。请你用低压直流电源（） 、滑动变阻器()、电流表（） 、开关（）设计一电路图，画在图中虚线框内，并正确连在导轨的 C
8、、D 两端。若已知导轨间的距离为 d,匀强磁场的磁感应强度为 B,正确连接电路后，闭合开关，使金属杆随挡板缓慢移动，当移开挡板且金属杆静止时，测出通过金属杆的电流为 I1,记下金属杆的位置，断开开关，测出弹簧对应的长度为 x1;改变滑动变阻器的阻值，再次让金属杆静止时，测出通过金属杆的电流为 I2,弹簧对应的长度为 x2,则弹簧的劲度系数k=_。题型 7.（验证机械能守恒定律）如图所示，两个质量各为 m1和 m2的小物块 A 和 B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知 m1m2，现要利用此装置验证机械能守恒定律。（1）若选定物块 A 从静止开始下落的过程中进行测量，则需要测量的物理量有_。
9、物块的质量 m1、m2；物块 A 下落的距离及下落这段距离所用的时间；物块 B 下落的距离及下落这段距离所用的时间；绳子的长度。（2）为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议：绳的质量要轻；在“轻质绳”的前提下，绳子越长越好；尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇晃；两个物块的质量之差要尽可能小。以上建议中确实对提高准确程度有作用的是_。（3）写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议_。题型 8.（螺旋测微器读数）某同学用螺旋测微器测量一铜丝的直径，测微器的示数如图所示，该铜丝的直径为_mm题型 9.（探究弹力和弹簧伸长的关系）某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系
10、，并测弹簧的劲度系数 k。做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针4恰好落在刻度尺上。当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作 L0，弹簧下端挂一个 50g 的砝码时，指针指示的刻度数值记作 L1;弹簧下端挂两个 50g 的砝码时，指针指示的刻度数值记作 L2;挂七个 50g 的砝码时，指针指示的刻度数值记作 L2。下表记录的是该同学已测出的 6 个值，其中有两个数值在记录时有误，它们的代表符号分别是 和 测量记录表：实验中，L3和 L2两个值还没有测定，请你根据上图将这两个测量值填入记录表中。为充分利用测量数据，该同学将所测得
11、的数值按如下方法逐一求差，分别计算出了三个差值：。请你给出第四个差值：dA= cm。112313326.90cm,6.90cm,7.00cmndLLdLLdLL根据以上差值，可以求出每增加 50g 砝码的弹簧平均伸长量。用 d1、d2、d3、d4LL表示的式子为： ，代入数据解得 cm。LL计算弹簧的劲度系数 k N/m。 （g 取 98m/s2）二二专题综合专题综合1. （游标卡尺+光电计时器+匀变速直线运动）某同学为了探究物体在斜面上的运动时摩擦力与斜面倾角的关系，设计实验装置如图。长直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物块上。在平板上标出 A、B 两点，B 点处放置一光电门，用光电计时
12、器记录滑块通过光电门时挡光的时间。实验步骤如下：用游标卡尺测量滑块的挡光长度 d，用天平测量滑块的质量 m；用直尺测量 AB 之间的距离 s，A 点到水平桌面的垂直距离 h1，B 点到水平桌面的垂直距离 h2；将滑块从 A 点静止释放，由光电计时器读出滑块的挡光时间 t1重复步骤数次，并求挡光时间的平均值；利用所测数据求出摩擦力 f 和斜面倾角的余弦值cos；多次改变斜面的倾角，重复实验步骤，做出 f-cos关系曲线。（1）用测量的物理量完成下列各式（重力加速度为 g）：斜面倾角的余弦cos= ；代表符号L0L1L2L3L4L5L6L7刻度数值/cm1703405108601031215滑块通
13、过光电门时的速度 v= ；滑块运动时的加速度 a= ；滑块运动时所受到的摩擦阻力 f= ；（2）测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图所示，读得 d= 。2.（平抛运动+验证机械能守恒）某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律弧形轨道末端水平，离地面的高度为H。将钢球从轨道的不同高度h处静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s(1)若轨道完全光滑，s2与h的理论关系应满足s2 (用H、h表示)(2)该同学经实验测量得到一组数据，如下表所示：h(10m)2.003.004.005.006.00s2 (10)2.623.895.206.537.78请在坐标纸上作出s2-h关系图(3)对比实验结果与理论计算得到的s2-h关系图线(图中已画出)，自同一高度静止释放的钢球，水平抛出的速率 (填“小于”或“大于”)理论值 (4)从s2-h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著，你认为造成上述偏差的可能原因是 012345672468101214h/10-1mS2/10-1m2理论0123456 72468101214h/10-1mS2/10-1m2理论实验
