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1、必修1实验专项 一.实验题(共7小题)1.根据“探究加速度与力、质量的关系”的实验完毕下面的题目.()有关实验以及数据解决,下列说法对的的是 .A.应使砂和小桶的总质量远不不小于小车和砝码的总质量,以减小实验误差可以用天平测出小桶和砂的总质量m及小车和砝码的总质量M;根据公式a,求出小车的加速度C解决实验数据时采用描点法画图象,是为了减小误差D解决实验数据时采用a 图象,是为了便于根据图线直观地作出判断(2)某学生在平衡摩擦力时,把长木板的一端垫得过高,使得倾角偏大她所得到的a关系可用图甲中的哪个表达? (图中是小车的加速度,F是细线作用于小车的拉力)()某学生将实验装置按如图乙所示安装好,准
2、备接通电源后开始做实验.她的装置图中,明显的错误是 (写出两条)(4)图丙是实验中得到的一条纸带,A、G为个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间尚有四个点未画出量出相邻的计数点之间的距离分别为:xAB=4.22cm、xBC=46cm、xC=5.08cm、E5.49cm,xE5.91c,xFG=64m已知打点计时器的工作频率为0z,则小车的加速度a= m/2.(成果保存二位有效数字)2.某同窗在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动状况,在纸带上拟定出A、B、C、E、F、G共7个计数点.其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的测量点之间的时间间隔为.10.(本题计算
3、成果均保存3位有效数字)(1)在实验中,使用打点计时器操作环节应先 再 (选填“释放纸带”或“接通电源”).(2)每两个计数点间尚有 个点没有标出(3)试根据纸带上各个计数点间的距离,每隔0.10s测一次速度,计算出打下、C、D三个点时小车的瞬时速度,并将各个速度值填入下表vBvvDvEvF数值(s).00.721(4)将B、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在如图2所示的直角坐标系中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线.在“力的合成的平行四边形定则”实验中,某同窗将橡皮筋的一端固定于点,用一只弹簧测力计将橡皮筋的另一端拉到O点,记下拉力合的大小和方向.(1)改用两只弹簧测力计拉伸橡皮筋,记
4、下两个分力,如图1所示.请指出图中两处操作错误()纠正错误后,记下两分力F1、2的大小和方向.如图2所示,用力的图示法在纸上画出表达三个力的箭头,以表达1和F2的线段为邻边作平行四边形,由图可得,F1和F的合力F N.(3)在题52图中,表达F合的线段不在平行四边形的对角线上,上述实验误差产生的因素也许有哪些?(写出两个因素)某实验小组为探究物体的加速度a与合外力F以及物体质量M之间的关系,某同窗连接的实验装置如图1另一同窗指出了实验时的几种错误,其说法对的的是 (多选)A该实验前没有平衡摩擦力;B拉小车的细线应平行桌面C.实验电源应为交流电电源D小车应接近打点计时器且打点计时器应距左端较远(
5、2)由于小车的加速度a与质量M及拉力均有关,因此实验时必须保持其中一种量不变,研究另两个量之间的关系,这种科学的探究措施叫 (3)图示是实验得到的一条点迹清晰的纸带,A、B、C、D为四个计数点,相邻两个计数点之间尚有4个点未画出,则相邻两个计数点间的时间间隔是s.经测量懂得AB=2.20c,=1580m,根据以上数据,可知小车加速度a ms5如图1所示,某学生小组借用“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置,进行“探究合外力做功和动能变化的关系”的实验:(1)实验明使小车在砝码和托盘的牵引下运动,以此定量探究细绳拉力做功与小车动能变化的关系实验准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸及图1所
6、示的器材若要完毕该实验,必需的实验器材尚有 .为达到平衡摩擦力的目的,取下细绳和托盘,通过调节垫片的位置,变化长木板倾斜限度,根据打出的纸带判断小车与否做 运动实验开始时,先调节木板上定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行.这样做的目的是 (填字母代号).A避免小车在运动过程中发生抖动 B可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰.可以保证小车最后可以实现匀速直线运动 可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力(2)连接细绳及托盘,放入砝码,通过实验得到图所示的纸带纸带上O为小车运动起始时刻所打的点,选用时间间隔为0.的相邻计数点、C、D、G.实验时测得小车的质量为=200g,小车所受细绳的拉力为
7、=0.2N.各计数点到O的距离为s,相应时刻小车的瞬时速度为v,小车所受拉力做的功为,小车动能的变化为Ek.请计算前补填表中空格(成果保存小数点后四位)计数点s/m/(ms1)2/(m2s)W/JEk/JA0.155.556.090010.039B0.1600.650270.040C0.28610.75500.5700.0720.0570D0.3700.850.34400340.0734E.75.9525907F0557510.10.1150.1G0.6677.1501330.330.13分析上述数据可知:在实验误差容许的范畴内 ()这个小组在之前的一次实验中分析发现拉力做功总是要比小车动能增
8、量明显大某些这一状况也许是下列个些因素导致的 (填字母代号).A在接通电源的同步释放了小车 B.小车释放时离打点计时器太近.平衡摩擦力时长木板倾斜限度不够 D.平衡摩擦力时长木板倾斜限度过大(4)实验小组进一步讨论觉得可以通过绘制2s图线来分析实验数据请根据表中各计数点的实验数据在图3中标出相应的坐标点,并画出2s图线分析vs图线为一条通过原点的直线,直线的斜率如果在实验误差容许的范畴内等于理论值,也可以得出相似的结论这种方案中直线斜率体现式为k= (用题目中有关物理量字母表达)6.某班物理小组筹划用一台具有摄像功能的数码相机来研究弹簧做功的规律.该小组设计的装置如图甲所示,光滑水平桌面离地高
9、度为H=.8m,轻质弹簧左端固定于竖直挡板上,挡板到桌面右端的距离正好等于弹簧的原长实验时将一质量为m=200g的小滑块(可视为质点)置于被压缩弹簧的右端,释放后小滑块在弹力的作用下向右运动,并离开桌面做平抛运动(不计空气阻力),用数码相机将滑块运动过程拍成视频,变化滑块的释放位置再拍,获得多种视频,每个视频都是由相似时间间隔的照片连贯而成,通过电脑将这些照片准时间顺序制作成频闪照片(如图乙所示),筛选出5张频闪照片,用刻度尺测得照片中的桌面离地高度h=.0m,再测出张照片中的和s,记录到下表中取重力加速度g=10m/s2频闪照片序号1234x/m.08.6.01.smm2.64.2.18.6
10、14.(1)分析图乙中滑块的位置分布规律,可知该相机每秒能拍摄 张照片.()根据表中数据在答题卡相应坐标图(如图丙)中画出s图象()若测得sx图象的斜率为k,则弹簧对滑块的功W可以表达到 AW= B.W= CW= D.W=.7如图是物体做匀变速直线运动得到的一条纸带,从0点开始每个计时点取一种计数点,根据打点的先后顺序依次编为1、2、3、4、5、6,测得x15.cm,x2=4.4cm,x3=362c,x4=2.78c,x52.00m,x61.2c(电源频率0赫兹)(1)相邻两计数点间的时间间隔为 (2)试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下1、5五个点时小车的瞬时速度,并将各个速度值填入下
11、表(规定保存位有效数字)V1VVV5数值(m/s)()将l、3、4、5各个时刻的瞬时速度标在如图所示的坐标纸上,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线(4)根据第()问中画出的v图线,求出小车运动的加速度大小为 ms2(保存2位有效数字) 必修1实验专项参照答案与试题解析 一.实验题(共小题).根据“探究加速度与力、质量的关系”的实验完毕下面的题目.(1)有关实验以及数据解决,下列说法对的的是ACD A.应使砂和小桶的总质量远不不小于小车和砝码的总质量,以减小实验误差可以用天平测出小桶和砂的总质量及小车和砝码的总质量M;根据公式a=,求出小车的加速度C解决实验数据时采用描点法画图象,是为了减
12、小误差解决实验数据时采用a 图象,是为了便于根据图线直观地作出判断()某学生在平衡摩擦力时,把长木板的一端垫得过高,使得倾角偏大她所得到的aF关系可用图甲中的哪个表达? (图中是小车的加速度,F是细线作用于小车的拉力).(3)某学生将实验装置按如图乙所示安装好,准备接通电源后开始做实验.她的装置图中,明显的错误是 打点计时器使用直流电源;小车与打点计时器间的距离太长;木板水平,没有平衡摩擦力(写出两条).()图丙是实验中得到的一条纸带,、B、E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间尚有四个点未画出.量出相邻的计数点之间的距离分别为:A422cm、xBC=45cm、C=5.cm、xDE
13、=5.49m,xEF=5.9cm,FG=6.3cm.已知打点计时器的工作频率为5Hz,则小车的加速度a=.42 m/2(成果保存二位有效数字)【分析】()在“验证牛顿第二定律的实验”中要注意平衡摩擦力;同步要注意根据实验的原理和实验措施分析实验中的注意事项及实验结论;(2)在探究加速度与力、质量的关系时,应平衡摩擦力,平衡摩擦力时如果木板垫得过高,平衡摩擦力过度,小车受到的合力不小于拉力,a图象在a轴上有截距;如果没有平衡摩擦力或平衡摩擦力局限性,小车受到的合力不不小于拉力,F图象在F轴上有截距.(3)分析实验装置的安装状况,从而明确浮现的明显错误;(4)根据逐差法即可求得小车的加速度.【解答
14、】解:(1)A为保证绳拉小车的力等于砂和小桶的总重力大小,应使砂和小桶的总质量远不不小于小车和砝码的总质量,以减小实验误差,故A对的;、小车的加速度应通过打点计时器打出的纸带求出,故B错误;、采用描点法画图象来解决实验数据,不仅可以减小误差,还可以形象直观地反映出物理量之间的关系,故C对的;D、为了将图象画成我们熟悉的直线,更直观反映两个变量的关系.a与M成反比,故数据解决应作M1图象,故D对的.故选:ACD.(2)在平衡摩擦力时,把长木板的一侧垫得过高,使得倾角偏大,小车重力沿木板向下的分力不小于小车受到摩擦力,小车受到的合力不小于砂桶的拉力,在砂桶对小车施加拉力前,小车已有加速度;在探究物体的