天一二次聯(lián)考前練習 力學實驗

1、力學實驗天前練高三2015-11-011、 力學實驗六，牛二、彈簧、合成、機械能守恒、動能定理、計時器紙帶分析1.如圖為用拉力傳感器和速度傳感器探究“加速度與物體受力的關系”實驗裝置。用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小，在長木板上相距為L48.0cm的A、B兩點各安裝一個速度傳感器，分別記錄細線拉力和小車到達A、B時的速率。速度傳感器速度傳感器拉力傳感器BA（1）本實驗有關的說法正確的是：（ ）A兩速度傳感器之間的距離應適當遠些B要調整長木板的傾斜角度，平衡小車受到的摩擦力C應先釋放小車，再接通速度傳感器的電源D改變所掛鉤碼的數(shù)量時，要使所掛鉤碼的質量遠小于小車質量E不必用天平測出小車和車上的

2、拉力傳感器的總質量（2）某同學在右表中記錄了實驗測得的幾組數(shù)據(jù)，是兩個速度傳感器記錄速率的平方差，則加速度的表達式為a = ，表中第3次實驗缺失的數(shù)據(jù)是_m/s2（結果保留三位有效數(shù)字）；（3）表中a與F并不成正比，這是由于_（填寫“平衡摩擦力不足”或“平衡摩擦力過度”）造成的。1.【答案】（1）ABE；（2），2.44；（3）平衡摩擦力不足。（3）作aF圖像，由牛頓第二定律得圖像的解析式為，即摩擦力不為零，也就是平衡摩擦力不足?！究键c】探究“加速度與物體受力的關系”2.（設計性試驗，測定動摩擦因數(shù)）某探究小組設計了“用一把尺子測定動摩擦因數(shù)”的實驗方案。如圖所示，將一個小球和一個滑塊用細繩連

3、接，跨在斜面上端。開始時小球和滑塊均靜止，剪斷細繩后，小球自由下落，滑塊沿斜面下滑，可先后聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音，保持小球和滑塊釋放的位置不變，調整擋板位置，重復以上操作，直到能同時聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音。用刻度尺測出小球下落的高度H、滑塊釋放點與擋板處的高度差h和沿斜面運動的位移。（空氣阻力對本實驗的影響可以忽略）滑塊沿斜面運動的加速度與重力加速度的比值為_。滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為_。以下能引起實驗誤差的是_。a滑塊的質量b當?shù)刂亓铀俣鹊拇笮長度測量時的讀數(shù)誤差d小球落地和滑塊撞擊擋板不同時2.【答案】 c d長度測量時的讀數(shù)誤差和小球落地和滑塊撞擊擋板不同時會引

4、起測量的誤差，故選cd.【考點】測定摩擦因數(shù)3.（18分）（1）某實驗小組利用如圖所示的裝置來探究“合外力一定時物體的加速度與質量之間的關系”。實驗中交流電頻率50Hz。若實驗中認為繩子拉力等于小桶及桶中物體的總重量，則需滿足_。小組同學按圖所示安裝好裝置后，將軌道右端適當墊起，來平衡阻力。請指出不合理之處 。正確操作后，小組同學在小桶里加適當?shù)奈矬w，拉動小車加速運動。某次實驗打出了一條紙帶如圖所示。從比較清晰的點起，每5個點取一個計數(shù)點，量出相鄰計數(shù)點之間的距離（單位cm）。該次實驗小車的加速度a m/s2。（結果保留三位有效數(shù)字）若某小組同學重物根據(jù)測得數(shù)據(jù)畫出a-1/M圖象如圖所示，原因

5、是_。O1/Ma【答案】（1）小桶和桶中物體的總質量遠小于小車的質量；平衡摩擦力時不能掛著小桶；0.155；重物質量過大?！究键c】探究“合外力一定時物體的加速度與質量之間的關系”4.某學習小組利用如圖所示的裝置驗證動能定理。（1）將氣墊導軌調至水平，安裝好實驗器材，從圖中讀出兩光電門中心之間的距離S=_cm；（2）測量擋光條的寬度d，記錄擋光條通過光電門1和2所用的時間t1和t2，并從拉力傳感器中讀出滑塊受到的拉力F，為了完成實驗，還需要直接測量的一個物理量是_；（3）該實驗是否需要滿足砝碼盤和砝碼的總質量遠小于滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質量？_ _（填“是”或“否”）5.【答案】（1）50

6、.00 （2）滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質量M （3）否（3）該實驗中由于已經(jīng)用傳感器測出繩子拉力大小，不是將砝碼和砝碼盤的重力作為小車的拉力，故不需要滿足砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車的質量【考點】驗證動能定理5.在“探究求合力的方法”的實驗中，王同學用了兩個量程為5N、最小刻度為0.1N的彈簧測力計來測量拉力，實驗之前他先檢查了彈簧測力計，然后進行實驗：將橡皮條的一端固定在水平放置的木板上，用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使結點到達某一位置0，記錄下O點的位置和拉力F1、F2的大小及方向；然后用一個彈簧測力計拉橡皮條，仍將結點拉到O點，再記錄拉力F的大小及方向；然后取下

7、白紙作圖，研究合力與分力的關系，（1）實驗前對彈簧測力計進行檢查，下列哪些檢查是必需的？ A將彈簧測力計放在桌面上，進行調零 B將彈簧測力計豎直放置，進行調零C將彈簧測力計用力拉，看是否能達到最大量程D將兩只彈簧測力計水平互鉤對拉，檢查兩彈簧測力計讀數(shù)是否相同（2）下圖是王同學研究合力與分力關系時在白紙下畫出的圖，根據(jù)物理上作圖要求和規(guī)范，請指出圖中存在的四種錯誤， ； ；.（3）在實驗之余，王同學又將兩彈簧測力計豎直互鉤對掛，如右圖所示，發(fā)現(xiàn)上面彈簧測力計的讀數(shù)大于下面彈簧測力計的讀數(shù)，倒置后也是如此，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是A彈簧測力計外殼的重力B彈簧自身的重力C彈簧測力計只能水平測力D兩掛鉤

8、之間的作用力不同【答案】（1）AD（2）F1、F2、F的大小未按圖示的要求標出F1、F2、F矢量未畫上箭頭記錄F1、F2大小的數(shù)據(jù)有效位數(shù)錯誤F與F1、F2連線應該用虛線（3）B【考點】探究求合力的方法”的實驗6.某研究性學習小組利用氣墊導軌驗證機械能守恒定律，實驗裝置如圖甲所示。在氣墊導軌上相隔一定距離的兩處安裝兩個光電傳感器A、B，滑塊P上固定一遮光條，若光線被遮光條遮擋，光電傳感器會輸出高電壓，兩光電傳感器采集數(shù)據(jù)后與計算機相連?；瑝K在細線的牽引下向左加速運動，遮光條經(jīng)過光電傳感器A、B時，通過計算機可以得到如圖乙所示的電壓U隨時間t變化的圖象。（1）實驗前，接通氣源，將滑塊（不掛鉤碼）

9、置于氣墊導軌上，輕推滑塊，當圖乙中的t1 t2（選填“”、“=”或“”）時，說明氣墊導軌已經(jīng)水平。（2）用游標卡尺測遮光條寬度d，測量結果如圖丙所示，則d = mm。 （3）滑塊P用細線跨過氣墊導軌左端的定滑輪與鉤碼Q相連，鉤碼Q的質量為m。將滑塊P由圖甲所示位置釋放，通過計算機得到的圖象如圖乙所示，若t1、t2和d已知，要驗證滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機械能是否守恒，還應測出 和 （寫出物理量的名稱及符號）。（4）若上述物理量間滿足關系式 ，則表明在上述過程中，滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機械能守恒。6.【答案】（1）t1=t2 ；（2）5.0mm； （3）滑塊質量M，兩光電門間距為L；（4） 【解析】

10、（1）實驗前，接通氣源，將滑塊（不掛鉤碼）置于氣墊導軌上，輕推滑塊，當圖乙中的t1=t2時，說明滑塊已經(jīng)勻速運動，說明氣墊導軌已經(jīng)水平。（2）用游標卡尺測遮光條寬度d，測量結果如圖丙所【考點】驗證機械能守恒定律7.I為測定木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)，某同學讓木塊從斜面上端自靜止起做勻加速下滑運動（如圖所示），他使用的實驗器材僅限于：傾角固定的斜面（傾角未知）；木塊；秒表；米尺；（重力加速度為g）。（1）實驗中應記錄的數(shù)據(jù)是_（2）用上述測量數(shù)據(jù)表示計算動摩擦因數(shù)的公式是=_（3）為了減小測量的誤差，可采用的辦法是_II（4分）在互成角度二力合成的實驗中某學生有如下操作步驟，試按合理的順序將步驟序

11、號填在下面的線上：_A只用一個彈簧秤，通過細繩套把橡皮條結點拉到O點，記下彈簧秤讀數(shù)F和細繩方向B把橡皮條一端固定在木板上，在橡皮條另一端栓上兩根細繩套（此端交點稱為結點）C用兩個彈簧秤通過兩個互成角度的細繩套拉橡皮條，使之伸長到一定長度，在白紙上記下結點位置O，同時記下兩個彈簧秤讀數(shù)F1、F2和兩根細繩方向D把白紙釘在木板上E改變F1、F2的大小和方向，重作兩次實驗F用同一比例圖示F1、F2和F，作圖求出F1和F2合力F'，比較F和F'得出實驗結論試題分析：I（1）重力下滑分力和滑動摩擦力的合力提供加速度，根據(jù)牛頓第二定律，為了表示角度所以需要知道L、d、h，為了求出加速度根

12、據(jù)運動學公式，【考點】測定木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)8. 用如圖甲所示的實驗裝置驗證m1 、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律。圖乙給出的是實驗中獲取的一條紙帶，0是打下的第一個點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點（圖中未標出），計數(shù)點間的距離如圖乙所示已知m1= 50g 、m2=150g ，取g=9.8m/s2，則（結果保留兩位有效數(shù)字）. 在紙帶上打下記數(shù)點5時的速度v = m/s；. 在05過程中系統(tǒng)動能的增量EK = J，系統(tǒng)勢能的減少量EP = J；. 若某同學作出圖象如圖丙所示，則當?shù)氐闹亓铀?/p>

13、度g= m/s28.【答案】2.4 ； 0.58 ；0.59 ；9.7；【考點】驗證系統(tǒng)機械能守恒9.為了測量小滑塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)，某小組設計了如圖甲所示的實驗裝置，其中擋板可固定在桌面上，輕彈簧左端與擋板相連，圖中桌面高為h，O1、O2、A、B、C點在同一水平直線上。已知重力加速度為g，空氣阻力可忽略不計。 實驗過程一：擋板固定在O1點，推動滑塊壓縮彈簧，滑塊移到A處，測量O1A的距離，如圖甲所示?；瑝K由靜止釋放，落在水平面上的P點，測出P點到桌面右端的水平距離為x1。實驗過程二：將擋板的固定點移到距O1點距離為d的O2點，如圖乙所示，推動滑塊壓縮彈簧，滑塊移到C處，使O2C的距離

14、與O1A的距離相等。滑塊由靜止釋放，落在水平面上的Q點，測出Q點到桌面右端的水平距離為x2。（1）為完成本實驗，下列說法中正確的是_A必須測出小滑塊的質量 B必須測出彈簧的勁度系數(shù)C彈簧的壓縮量不能太小 D必須測出彈簧的原長（2）寫出動摩擦因數(shù)的表達式_（用題中所給物理量的符號表示）（3）小紅在進行實驗過程二時，發(fā)現(xiàn)滑塊未能滑出桌面。為了測量小滑塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)，還需測量的物理量是_。 （4）某同學認為，不測量桌面高度，改用秒表測出小滑塊從飛離桌面到落地的時間，也可測出小滑塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)。此實驗方案_（選填“可行”或“不可行”），理由是_。10.【答案】（1）C （2）

15、（3）滑塊停止滑動的位置到B點的距離 （4）不可行 滑塊在空中飛行時間很短,難以把握計時起點和終點,秒表測時間誤差較大，滑塊第1次離開桌面時的速度：，滑塊第2次離開桌面時的速度：，所【考點】測量小滑塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)11.【山東省文登市2015屆高三第二次模擬考試理科綜合試題】（6分）為了探究質量一定時加速度與力的關系，一同學設計了如圖所示的實驗裝置。其中M為帶滑輪的小車的質量，m為砂和砂桶的質量。（滑輪質量不計）（1）實驗時，一定要進行的操作是 。A用天平測出砂和砂桶的質量B將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力C小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄彈簧

16、測力計的示數(shù)D改變砂和砂桶的質量，打出幾條紙帶E為減小誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的質量m遠小于小車的質量M（2）該同學在實驗中得到如圖所示的一條紙帶（兩相鄰計數(shù)點間還有兩個點沒有畫出），已知打點計時器采用的是頻率為50Hz的交流電，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為 m/s2（結果保留兩位有效數(shù)字）。（3）以彈簧測力計的示數(shù)F為橫坐標，加速度為縱坐標，畫出的aF圖像是一條直線，圖線與橫坐標的夾角為，求得圖線的斜率為k，則小車的質量為 。A B Ck D11.【答案】（1）BCD；（2）1.3；（3）D。【考點】探究質量一定時加速度與力的關系12.【天津市和平區(qū)2015屆高三下學期第四次模擬考試】

17、在驗證機械能守恒定律實驗中，兩實驗小組同學分別采用了如圖甲和乙所示的裝置將重物由靜止釋放，采用兩種不同的實驗方案進行實驗。關于兩圖裝置中重物以及實驗器材的選擇下列說法正確的是 A在甲圖中，下落物體應選擇密度大的重物B在乙圖中，兩個重物的質量關系是m1 >m2C采用甲、乙的方案進行實驗，都還需要的實驗器材有交流電源、刻度尺和天平D. 采用甲、乙的方案進行實驗，都必須先釋放重物，再打開打點計時器比較甲、乙兩種實驗方案，你認為_更合理，理由是 。12.【答案】AB 甲；乙受滑輪與細繩間阻力【解析】試題分析：在甲圖中，下落物體選擇密度大的重物可減小空氣的相對阻力，選項A正確；在乙圖中，兩個重物的

18、質量關系是m1 >m2，這樣才能使物體m1 下降，m2上升，選項B正確；采用甲方案不需要天平，選項C錯誤；采用甲、乙的方案進行實驗，都必須先打開打點計時器，然后釋放重物，選項D錯誤；故選AB. 比較甲、乙兩種實驗方案，甲更合理，理由是乙受滑輪與細繩間阻力較大，則實驗誤差較大.【考點】驗證機械能守恒定律13.在“探究彈力與彈簧伸長的關系”的實驗中，某實驗小組將不同數(shù)量的鉤碼分別掛在豎直彈簧下端，進行測量，根據(jù)實驗所測數(shù)據(jù)，利用描點法作出了所掛鉤碼的重力G與彈簧總長L的關系圖像，如圖所示，根據(jù)圖像回答以下問題：（1）彈簧的原長為_cm（2）彈簧的勁度系數(shù)為_N/m（3）分析圖像，總結出彈簧彈

19、力F與彈簧總長L之間的關系式為_N（4）一興趣小組進一步探究，當掛上某一鉤碼P，彈簧在伸長過程中，彈簧的彈性勢能將 ，鉤碼P的機械能將 （以上兩空選填“增加”、“減少”、“不變”）。13.【答案】（1）10 cm（2）1 000 N/m （3）F1 000（L0.10） N （4）增加；減少【考點】探究彈力與彈簧伸長的關系14.【淮安市20142015學年度高三第五次調研測試】某同學利用圖示裝置來研究機械能守恒問題，、設計了如下實驗。A、B是質量均為m的小物塊，C是質量為M的重物，A、B間由輕彈簧相連，A、C間由輕繩相連。在物塊B下放置一壓力傳感器，重物C下放置一速度傳感器，壓力傳感器與速度傳

20、感器相連。當壓力傳感器示數(shù)為零時，就觸發(fā)速度傳感器測定此時重物C的速度。整個實驗中彈簧均處于彈性限度內，重力加速度為g。實驗操作如下：（1）開始時，系統(tǒng)在外力作用下保持靜止，細繩拉直但張力為零。現(xiàn)釋放C，使其向下運動，當壓力傳感器示數(shù)為零時，觸發(fā)速度傳感器測出C的速度為v。（2）在實驗中保持A，B質量不變，改變C的質量M，多次重復第（1）步。該實驗中，M和m大小關系必需滿足M _ m（選填“小于”、“等于”或“大于”）為便于研究速度v與質量M的關系，每次測重物的速度時，其已下降的高度應_（選填“相同”或“不同”）根據(jù)所測數(shù)據(jù)，為得到線性關系圖線，應作出_（選填“”、“”或“”）圖線。根據(jù)問的圖

21、線知，圖線在縱軸上截距為b，則彈簧的勁度系數(shù)為_（用題給的已知量表示）。14.【答案】M>m相同 【考點】研究機械能守恒15.【山東省煙臺市2015屆高三高考適應性測試】如圖甲所示，通過實驗測量正方體鐵塊與長木板間的動摩擦因數(shù)在水平桌面上放一塊長木板，適當墊高木板的一端，讓鐵塊從木板的頂端a由靜止滑到底端b，鐵塊與b處的光滑彈性擋板相碰后被反彈到c時速度變?yōu)榱悻F(xiàn)用刻度尺量出木板的長度L,ac間的距離x（1）要完成實驗還需要用刻度尺測量出_，根據(jù)測出的數(shù)據(jù)，若不考慮鐵塊的寬度和空氣阻力的影響，則鐵塊與長木板間的動摩擦因數(shù)可表示為_（用測得的量的符號表示） （2）為了提高實驗的精度，需考慮鐵

22、塊的寬度，圖乙是進一步實驗時用游標卡尺測量鐵 塊寬度的示意圖，由圖可知鐵塊的寬度為_cm（3）以下能引起實驗誤差的是：_ （填選項序號）A鐵塊的質量 B當?shù)氐闹亓铀俣菴鐵塊與擋板碰撞時有能量損失 D測量長度時的讀數(shù)誤差15.【答案】（1）a離桌面的高度h；（2）3.140；（3）CD【考點】測量動摩擦因數(shù)16.【廣東省深圳市2015屆高三第二次調研考試理綜】（8分）用一根彈簧和一把彈簧秤做“求合力”實驗用如圖甲裝置測定彈簧的勁度系數(shù)，掛鉤碼時不能超過彈簧的；改變所掛鉤碼個數(shù)，把測出的多組數(shù)據(jù)繪成如圖乙的彈力跟伸長量的關系圖線，則彈簧的勁度系數(shù)為N/cm；用這根彈簧和彈簧秤都與橡皮筋成135o

23、角來拉橡皮筋，彈簧秤示數(shù)如圖丙所示，則此時彈簧的伸長量為cm；用力的圖示以這兩個分力為鄰邊做平行四邊形，得出合力的大小合，若實驗誤差較小可以忽略不計，則合N甲乙丙16.【答案】彈性限度；0.2（或0.20）；10.5；2.96（或2.93.0，2.10不計小數(shù)點后位數(shù)）【考點】求解合力.17物理小組的同學用如圖所示的實驗器材測定重力加速度，實驗器材有：底座、帶有標尺的豎直桿、光電門1和2組成的光電計時器（其中光電門1更靠近小球釋放點），小球釋放器（可使小球無初速釋放）、網(wǎng)兜。實驗時可用兩光電門測量小球從光電門1運動至光電門2的時間 t，并從豎直桿上讀出兩光電門間的距離h。小球釋放器光電計時器光

24、電門1光電門2網(wǎng)兜（1）使用游標卡尺測量小球的直徑如圖所示，則小球直徑為_cm。0 10 20cm123（2）改變光電門1的位置，保持光電門2的位置不變，小球經(jīng)過光電門2的速度為v，不考慮空氣阻力，小球的加速度為重力加速度g，則h、t、g、v四個物理量之間的關系為h=_。（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出圖線，若圖線斜率的絕對值為k，根據(jù)圖線可求出重力加速度大小為_。答案：（1）1.170 （2） （3）2k【考點】測定重力加速度18.【廣東省汕頭市潮南區(qū)2015屆高三5月高考模擬理科綜合試題】（8分）如圖甲所示，一位同學利用光電計時器等器材做“驗證機械能守恒定律”的實驗。有一直徑為d、質量為m的金屬小球

25、由A處由靜止釋放，下落過程中能通過A處正下方、固定于B處的光電門，測得A、B間的距離為H（H>>d），光電計時器記錄下小球通過光電門的時間為t，當?shù)氐闹亓铀俣葹間。則：如圖乙所示，用游標卡尺測得小球的直徑d = mm。小球經(jīng)過光電門B時的速度表達式為 。多次改變高度H，重復上述實驗，作出隨H的變化圖象如圖丙所示，當圖中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直徑d滿足以下表達式： 時，可判斷小球下落過程中機械能守恒。實驗中發(fā)現(xiàn)動能增加量EK總是稍小于重力勢能減少量EP，增加下落高度后，則將 （選填“增加”、“減小”或“不變”）?！究键c】驗證機械能守恒定律19.【山東省淄博市2015屆高三5月階段性診斷考試（二