高中物理經典題庫-力學實驗題.doc

三、力學實驗題集粹（30個）1（1）用螺旋測微器測量某金屬絲的直徑，測量讀數為0515，則此時測微器的可動刻度上的、刻度線（見圖1-55）所對應的刻度值依次是_、_、_圖1-55（2）某同學用50分度游標卡尺測量某個長度時，觀察到游標尺上最后一個刻度剛好與主尺上的62刻度線對齊，則被測量_此時游標尺上的第30條刻度線所對應的主尺刻度值為_2有一個同學用如下方法測定動摩擦因數：用同種材料做成的、平面（如圖1-56所示），面為一斜面，高為、長為是一足夠長的水平面，兩面在點接觸良好且為弧形，現讓質量為的小物塊從點由靜止開始滑下，到達點后順利進入水平面，最后滑到點而停止，并測量出，小物塊與兩個平面的動摩擦因數相同，由以上數據可以求出物體與平面間的動摩擦因數_圖1-563在利用自由落體來驗證機械能守恒定律的實驗中，所用的打點計時器的交流電源的頻率為50，每4個點之間的時間間隔為一個計時單位，記為在一次測量中，（用直尺）依次測量并記錄下第4點、第7點、第10點、第13點及模糊不清的第1點的位置，用這些數據算出各點到模糊的第1點的距離分別為180、710、1580、2810要求由上述數據求出落體通過與第7點、第10點相應位置時的即時速度、注意，紙帶上初始的幾點很不清楚，很可能第1點不是物體開始下落時所打的點、的計算公式分別是：_，_，它們的數值大小分別是_，_4某同學在測定勻變速運動的加速度時，得到了幾條較為理想的紙帶，已在每條紙帶上每5個打點取好一個計數點，即兩計數之間的時間間隔為01，依打點先后編為0，1，2，3，4，5由于不小心，紙帶被撕斷了，如圖1-57所示，請根據給出的、四段紙帶回答（填字母）圖1-57（1）在、三段紙帶中選出從紙帶上撕下的那段應該是_（2）打紙帶時，物體的加速度大小是_25有幾個登山運動員登上一無名高峰，但不知此峰的高度，他們想迅速估測出高峰的海拔高度，但是他們只帶了一些輕質繩子、小刀、小鋼卷尺、可當作秒表用的手表和一些食品，附近還有石子、樹木等其中一個人根據物理知識很快就測出了海拔高度請寫出測量方法，需記錄的數據，推導出計算高峰的海拔高度的計算式6如圖1-58中、為均勻介質中一條直線上的點，相鄰兩點間的距離都是1，如果波沿它們所在的直線由向傳播，已知波峰從傳至需要05，且只要點振動方向向上，點振動方向就向下，則這列波的波長為_，這列波的頻率為_圖1-587利用水滴下落可以測出當地的重力加速度，調節(jié)水龍頭，讓水一滴一滴地流出，在水龍頭的正下方放一盤子，調節(jié)盤子的高度，使一個水滴碰到盤子時恰好有另一水滴從水龍頭開始下落，而空中還有一個正在下落中的水滴，測出水龍頭到盤子間距離為（），再用秒表測時間，以第一個水滴離開水龍頭開始計時，到第個水滴落在盤中，共用時間為（），則第一個水滴到達盤子時，第二個水滴離開水龍頭的距離是_（），重力加速度_（2）8利用圖1-59所示的裝置，用自由落體做“測定重力加速度”的實驗中，在紙帶上取得連續(xù)、清晰的7個點用米尺測得第2、3、4、5、6、7各點與第1點的距離如下：點的次序1234567距離060125193265341421請用這些數據求出重力加速度的測量值設打點計時器所用電源的頻率為50（只有結果，沒有數據處理過程不能得分）圖1-599某同學在“測勻變速直線運動的加速度”的實驗中，用打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況，在紙帶上確定出、共7個計數點，其相鄰點間的距離如圖1-60所示，每兩個相鄰的計數點之間的時間間隔為010圖1-60（1）試根據紙帶上各個計數點間的距離，計算出打下、五個點時小車的瞬時速度，并將各個速度值填入下式（要求保留3位有效數字）_，_，_，_，_（2）將、各個時刻的瞬時速度標在如圖1-61所示的坐標紙上，并畫出小車的瞬時速度隨時間變化的關系圖線圖1-61（3）根據第（2）問中畫出的-圖線，求出小車運動的加速度為_2（保留2位有效數字）10在驗證牛頓第二定律的實驗中，得到了如下一組實驗數據：019602940392049005882025038090120153（1）在圖1-62所示的坐標，畫出-圖線圖1-62（2）從圖中可以發(fā)現實驗操作中的問題是_（3）從圖線中求出系統(tǒng)的質量是_11如圖1-63所示為某同學所安裝的“驗證牛頓第二定律”的實驗裝置，在圖示狀態(tài)下，開始做實驗，該同學有裝置和操作中的主要錯誤是_圖1-6312根據牛頓第二定律實驗做出的-圖線應如圖1-64中圖線1所示，有同學根據實驗作出圖線如圖1-64中的圖線2所示，其實驗過程中不符合實驗要求的是_，有同學根據實驗作出的圖線如圖1-64中的圖線3所示，其實驗過程中不符合實驗要求的是_圖1-6413如圖1-65（）所示，在水平光滑軌道上停著甲、乙兩輛實驗小車，甲車系一穿過打點計時器的紙帶，當甲車受到水平向右的沖量時，隨即啟動打點計時器，甲車運動一段距離后，與靜止的乙車發(fā)生正碰并粘在一起運動，紙帶記錄下碰撞前甲車和碰撞后兩車運動情況如圖1-65（）所示，電源頻率為50，則碰撞前甲車運動速度大小為_，甲、乙兩車的質量比甲：乙_圖1-6514某同學用一張木桌（桌面水平且光滑），兩塊小木塊和一根輕小彈簧研究碰撞中的動量守恒他先將兩小木塊放在桌面上，中間夾住被壓縮的輕小彈簧，并用細線系住兩木塊，不讓它們彈開然后燒斷細線，兩木塊被彈簧彈開，并分別落到小桌面邊的水平地面上要驗證兩木塊被彈開過程中總動量守恒，該同學應測量的數據是_，用所得數據驗證動量守恒的關系式為_15某同學在做“驗證機械能守恒定律”的實驗時，不慎將一條選擇好的紙帶的前面部分損壞了，剩下的一段紙帶上各點間的距離，他測出并標在紙帶上，如圖1-66所示已知打點計時器的周期為002，重力加速度為98圖1-66（1）利用紙帶說明重錘（質量為）通過對應于2、5兩點過程中機械能守恒_（2）說明為什么得到的結果是重錘重力勢能的減小量，稍大于重錘動能的增加量？_16在做“碰撞中的動量守恒”實驗中：（1）用游標卡尺測量直徑相同的入射球與被碰球的直徑，測量結果如圖1-67甲所示，該球直徑為_（2）實驗中小球的落點情況如圖1-67乙所示，入射球與被碰球的質量比為32，則實驗中碰撞結束時刻兩球動量大小之比為_圖1-6717做“碰撞中的動量守恒”實驗如圖1-68所示，選用小球1和2，直徑都是，質量分別為和，選小球1為入射小球，則應有_在調節(jié)好軌道以后，某同學實驗步驟如下：圖1-68（1）用天平測出和（2）不放小球2，讓小球1從軌道上滑下，確定它落地點的位置P（3）把小球2放在立柱上，讓小球1從軌道上滑下，與小球2正碰后，確定兩球落地點的位置和（4）量出、的長度（5）比較和的大小，以驗證動量守恒請你指出上述步驟中的錯誤和不當之處，把正確步驟寫出來18用如圖1-69所示裝置驗證動量守恒定律，質量為的鋼球用細線懸掛于點，質量為的鋼球放在離地面高度為H的小支柱上，點到球球心的距離為，使懸線在球釋放前張直，且線與豎直線的夾角為球釋放后擺動到最低點時恰與球正碰，碰撞后，球把輕質指示針推移到與豎直線夾角處，球落到地面上，地面上鋪一張蓋有復寫紙的白紙保持角度不變，多次重復上述實驗，白紙上記錄到多個球的落點圖1-69（1）圖中應是球初始位置到_的水平距離（2）為了驗證兩球碰撞過程動量守恒，應測得_、_、_、_、_、_、_等物理量（3）用測得的物理量表示碰撞前后球、球的動量：_，_，_，_19在一次演示實驗中，一個壓緊的彈簧沿一粗糙水平面射出一個小球，測得彈簧壓縮的距離和小球在粗糙水平面滾動的距離如下表所示由此表可以歸納出小球滾動的距離跟彈簧壓縮的距離之間的關系，并猜測彈簧的彈性勢能跟彈簧壓縮的距離之間的關系分別是（選項中、是常量）_實驗次數123405010020040049820028010195，20用某精密儀器測量一物件的長度，得其長度為163812如果用最小刻度為的米尺來測量，則其長度應讀為_，如果用50分度的卡尺來測量，則其長度應讀為_，如果用千分尺（螺旋測微計）來測量，則其長度應讀為_21利用打點計時器測定物體的勻加速直線運動的加速度時，在紙帶上打出了一系列的點，取相鄰點跡清楚的點作為計數點設各相鄰計數點間的距離分別為1、2、3、4、5如圖172所示，相鄰計數點的時間間隔為，根據這些數據（1）簡單說明其做勻加速運動的依據是（2）與計數點對應的速度大小是（3）該物體運動的加速度大小是 圖17222為了測定某輛轎車在平直路上起動時的加速度（轎車起動時的運動可近似看作勻加速運動），某人拍攝了一張在同一底片上多次曝光的照片（如圖173所示）如果拍攝時每隔2曝光一次，轎車車身總長為4.5，那么這輛轎車的加速度約為12223242圖1-7323做“研究平拋物體的運動”的實驗時，下述各種情況會產生實驗偏差的有小球與斜槽之間的摩擦小球飛離槽口后受到空氣的阻力小球每次釋放時高度有偏差小球穿過有孔卡片時有孔卡片不水平如果實驗時忘記記下斜槽末端的的位置，描出如圖174所示的軌跡，其中為小球離開槽口后某一時刻的位置，則可以算出物體平拋的初速度為（計算時102）圖174圖17524在做“用單擺測定重力加速度”的實驗時，用擺長和周期計算重力加速度的公式是若已知擺球直徑為2.00，讓刻度尺的零點對準擺線的懸點，擺線豎直下垂，如圖175，則單擺擺長是若測定了40次全振動的時間如圖176中秒表所示，則秒表讀數是，單擺擺動周期是圖17625在下述三個實驗中：驗證牛頓第二定律；驗證機械能守恒定律；用單擺測當地的重力加速度某學生正確地作出了三條實驗需要的圖線，如圖177中、所示據坐標軸代表的物理量判斷：是實驗的圖線，其斜率表示；是實驗的圖線，其斜率表示；是實驗的圖線，其斜率表示圖17726使用如圖178所示的裝置在碰撞中的動量守恒實驗中，需要使用的測量儀器有，實驗結果誤差較大，經檢查確認產生誤差的原因是實驗裝置的安裝和實驗操作環(huán)節(jié)不適當可能是安裝時入射小球的斜槽軌道，也可能是入射球沒能保持每次從斜槽軌道圖17827下列實驗中需要平衡摩擦力的有；需要天平的有（只填實驗名稱前的代號）練習使用打點計時器；測定勻變速直線運動的加速度；驗證牛頓第二定律；驗證機械能守恒定律；驗證動量守恒定律28用一只彈簧秤、一把刻度尺測量一根細彈簧的勁度系數，依據你的實驗原理，需要測量的物理量有29在做“碰撞中的動量守恒”實驗中：（1）用游標卡尺測量直徑相同的入射球與被碰球的直徑，測量結果如圖179甲所示，該球直徑為（2）實驗中小球的落點情況如圖179乙所示，入射球與被碰球的質量比為32，則實驗中碰撞結束時刻兩球動量大小之比為圖17930某同學用一個測力計（彈簧秤）、木塊和細線去粗略測定一木塊跟一個固定斜面之間的動摩擦因數，設此斜面的傾角不大，不加拉力時，木塊放在斜面上時將保持靜止（1）他是否要用測力計稱出木塊的重力（答“要”或“不要”）？（2）寫出實驗的主要步驟（3）推出求的計算式參考答案1（1）5045（2）130042402（）3（）2（）21171754065用細線和小石塊做兩個擺長分別為1、2的單擺，測出它們在山頂的周期、，由此測得山頂的重力加速度4（）（）（注：用一根細線做單擺也可以），因為地表的重力加速度，山頂的重力加速度（），由上述兩式可解得R0（為地球半徑）64（21）3（21）（1，2，3，）74（1）28設經過第1點時的速度為，則由勻加速運動的公式得第2點與第1點的距離（12）經過第2點時的速度其中為打點計時器每打一次的時間，因電源頻率為50，002同理，由勻加速運動公式可分別求得第3、4、5、6、7點與第2、3、4、5、6點間的距離及經過這些點時的速度（12）2（32）2，2，（12）2（52）2，3，（12）2（72）2，4，（12）2（92）2，5，（12）2（112）2由此可得32，32，32取重力加速度的平均值，就得到（13）（）32）（）32）（）32）（192）（）由題目的數據求出60，65，68，72，76，80代入可求得重力加速度的平均值（190022）（121112）9710229（1）見下表數值04000479056006400721（2）如圖1所示圖1（3）080（答案在082078之間均可）10（1）如圖2所示（2）未平衡摩擦力（3）033030圖211長木板右端未墊高以平衡摩擦力電源應改用6交流電源牽引小車的細線不與木板平行開始實驗時，小車離打點計時器太遠12平衡摩擦力時木板墊得過高（或傾角過大）未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力（或傾角過?。嶒炛形礉M足的條件13062114兩木板的質量，2，兩木板落地的水平距離，2，22015（1）重錘在對應于2、5兩點時的速度（280318）（2002）1021495和2（394430）（2002）102206，在此過程中動能增量（2）（222）1004重力勢能的減少量1047，在允許的實驗誤差范圍可認為，即機械能守恒（2）因重錘拖著紙帶下落時，受到空氣阻力和打點計時器的阻力做功而使重錘的機械能有損失即重力勢能減少量稍大于動能的增加量16141217大于小球1每次應從同一位置釋放小球落點的確定都應是多次實驗操作取平均的結果步驟（5）應比較和2（）的大小18（1）球各落地點中心（2）、（3）0192016416381638121（1）21324354（2）（34