高考物理一輪實驗專題復(fù)習練習：力學實驗

1、高考物理一輪實驗專題復(fù)習練習：力學實驗力學實驗基礎(chǔ)篇一.探究勻變速直線運動的特點1.某同學利用圖示裝置研究小車的勻變速直線運動。(1)實驗中,必要的措施是A.細線必須與長木板平行B.先接通電源再釋放小車C.小車的質(zhì)量遠大于鉤碼的質(zhì)量D.平衡小車與長木板間的摩擦力(2)他實驗時將打點計時器接到頻率為50Hz的交流電源上,得到一條紙帶,打出的部分計數(shù)點如圖所示(每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點,圖中末畫出)。S1=3.59cm,S2=4.412.某同學用如圖所示的實驗裝置研究小車在斜面上的運動。實驗步驟如下:a.安裝好實驗器材。b.接通電源后,讓拖著紙帶的小車沿斜面向下運動,重復(fù)幾次。選出一條點跡比較

2、清晰的紙帶,舍去開始密集的點跡,從便于測量的點開始,每兩個打點間隔取一個計數(shù)點,如圖中0、c.測量1、2、3、d.通過測量和計算,該同學判斷出小車沿平板做勻加速直線運動。e.分別計算出x1、xf.以xt為縱坐標、t為橫坐標,標出xt與對應(yīng)時間t的坐標點,畫出結(jié)合上述實驗步驟,請你解答下列問題：實驗中,除打點計時器(含紙帶、復(fù)寫紙)、小車、平板、鐵架臺、導(dǎo)線及開關(guān)外,在下面的器材中,必須使用的有 和 (填選項代號)A.電壓合適的50HzB.電壓可調(diào)的直流電源C.刻度尺D.秒表E.天平F.重錘將分度值為1mm的刻度尺的0刻線與0計數(shù)點對齊,0、1、2該同學在圖中已標出1、3、4、根據(jù)xtt圖線判斷

3、,在打0計數(shù)點時,小車的速度V二.胡克定律：探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系1.在“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)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(guān)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 ；(2)彈簧的勁度系數(shù)為 ；(3)分析圖像,總結(jié)彈簧彈力F跟彈簧總長L之間的關(guān)系式為 。2.如圖甲所示,用鐵架臺、彈簧和多個已知質(zhì)量且質(zhì)量相等的鈞碼探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長量的關(guān)系(1)為完成實驗,還需要的實驗器材有: 。(2)實驗中需要測量的物理量有: 。(3)圖乙是彈簧彈力F與彈簧伸長

4、量x的Fx圖線,由此可求出彈簧的勁度系數(shù)為 N/m。圖線不過原點的原因是 。(4)為完成該實驗,設(shè)計的實驗步驟如下:A.以彈簧伸長量為橫坐標,以彈力為縱坐標,描出各組x、B.記下彈簧不掛鉤碼時其下端在刻度尺上的刻度IC.將鐵架臺固定于桌子上,并將彈簧的一端系于橫梁上,在彈簧附近豎直固定一把刻度尺D.依次在彈簧下端掛上1個、2個、3個、4個鉤碼，并分別記下鉤碼靜止時彈簧下端所對應(yīng)的刻度，并記錄在表格內(nèi)，然后取下鉤碼E.以彈簧伸長量為自變量,寫出彈力與伸長量的關(guān)系式,首先嘗試寫成一次函數(shù),如果不行,則考慮二次函數(shù)F.解釋函數(shù)表達式中常數(shù)的物理意義G.整理儀器請將以上步驟按操作的先后順序排列出來:

5、。三.力的合成:探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律1.在“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”的實驗中,某同學按照如下步驟進行操作：a.在桌上放一塊方木板,在方木板上鋪一張白紙,用圖釘把白紙釘在方木板上;b.用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點,在橡皮條的另一端拴上兩條細繩形成結(jié)點,細繩的另一端系著繩套;c.如圖甲,用兩個彈簧測力計分別鉤住兩繩套,互成角度地拉橡皮條,使結(jié)點到達某一位置0,記錄結(jié)點位置和兩個彈簧測力計的示數(shù)、兩條細繩的方向;d.按選好的標度,用鉛筆和刻度尺作出兩個彈簧測力計的拉力F1和F2的圖示,并以F1和Fe.只用一個彈簧測力計通過繩套拉橡皮條, ;并按同一標度作出這個力Ff.比較F

6、和F(1)請把步驟e中的內(nèi)容補充完整。(2)本實驗中步驟c和e兩次拉橡皮條的過程,主要體現(xiàn)了下列哪種科學方法 。A.理想實驗法 B.等效替代法 (3)下列操作有利于減小實驗誤差的是 (填字母代號)。A.實驗前將兩彈簧測力計調(diào)零后水平互鉤對拉,選擇兩個讀數(shù)相同的彈簧測力計B.拴在橡皮條上的兩條細繩必須等長,并且要盡量長一些C.彈簧測力計、細繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行D.用兩彈簧測力計同時拉橡皮條時,兩彈簧測力計的示數(shù)之差應(yīng)盡可能大E.在記錄力的方向時,標記同一細繩方向的兩點要遠些(4)圖乙是該同學在白紙上根據(jù)實驗數(shù)據(jù)用同一標度畫出的圖示,如果沒有操作失誤,圖乙中的F與F兩力中,方向一定沿AO方向的

7、是 四.牛二：探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系1.(2020西城二模)用圖1所示的實驗裝置研究加速度與物體受力、物體質(zhì)量之間的關(guān)系。(1)研究加速度與物體質(zhì)量之間的關(guān)系的主要實驗步驟如下：a.用天平測出小車的質(zhì)量m0b.安裝好實驗器材,調(diào)整木板傾角,平衡摩擦力和其他阻力。c.在小桶內(nèi)裝砂,用細繩懸掛小桶并繞過滑輪系在小車上,調(diào)整細繩方向與木板平行。d.接通電源,放開小車,打點計時器在紙帶上打下一系列點;斷開電源,取下紙帶并在紙帶上標上編號。e.保持砂和桶的總質(zhì)量不變,多次在小車上加放砝碼以改變小車的總質(zhì)量m,并做好記錄,重復(fù)步驟d。f.求出每條紙帶對應(yīng)的加速度并填入表中;在坐標紙上建立坐標

8、系,描點作圖,以研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系。綜合上述實驗步驟,請你完成以下任務(wù):實驗中,需要平衡摩擦力和其他阻力,在此過程中,下列說法正確的是 。A.小車后面不能拖紙帶B.系在小車的細繩上不能懸掛小桶C.打點計時器必須接通電源圖2所示為實驗中得到的一條紙帶,紙帶上相鄰兩計數(shù)點之間的時間間隔為T=0.10s若實驗中砂和桶的總質(zhì)量為m,則從理論分析可得砂和桶的總重力mg與細繩對小車的拉力F的大小關(guān)系為m（2）某同學在研究加速度與物體受力之間的關(guān)系時改進了實驗方案,他用無線力傳感器來測量小車受到的拉力。如圖3所示,他將無線力傳感器和小車固定在一起,將系著小桶的細繩系在傳感器的掛鉤上,調(diào)整細繩方向與木板平

9、行。請判斷在改進后的實驗中以下步驟是否還有必要(選填“有必要”或“沒必要”)。2.(2020豐臺一模)現(xiàn)有兩組同學在做“探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系”實驗。(1)第一組同學利用如圖1所示的裝置,打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz他們用小木塊將長木板無滑輪的一端墊高,目的是平衡摩擦力。具體操作是:把木板墊高后,將裝有紙帶的小車放在木板上,在 (選填“掛”或“不掛”)小吊盤并且打點計時器（選填“打點”或“不打點”)的情況下,輕推一下小車,若小車拖著紙帶做勻速運動,表明已經(jīng)平衡了摩擦力。圖2是某次實驗得到的紙帶,兩個計數(shù)點間有四個點末畫出,部分實驗數(shù)據(jù)如圖所示,則小車的加速度a=(2)

10、第二組同學的實驗平面很光滑,摩擦力可以忽略不計。他們通過測量質(zhì)量相同的兩輛小車在相同時間內(nèi)通過的位移來比較它們的加速度,進而探究加速度與力的關(guān)系,實驗裝置如圖3所示。將軌道分上下雙層排列,兩小車尾部的余刂車線由后面的剎車系統(tǒng)同時控制,能使小車同時立即停下來。通過改變槽碼的數(shù)量來改變拉力的大小。通過比較兩小車的位移來比較兩小車的加速度大小,你認為 (選填“可行”或“不可行”),請說明理由: 。已知兩小車質(zhì)量均為500g 。一位同學通過比較實驗中的數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)當乙車的拉力由0.2N增加到0.3N時,位移減小了 (選填“同意”或“不同意”)他的觀點,請說明理由: 。五.平拋：探究平拋運動的特點1.(2

11、019西城一模)采用如圖1所示的裝置可以研究平拋運動。圖2是確定小球位置的硬紙片的示意圖,帶有一大一小兩個孔,大孔寬度與小球的直徑d相當,可沿虛線折成圖1中的樣式,放在如圖1中的多個合適位置,可用來確定小球經(jīng)過的運動軌跡。已知重力加速度為g。（1）已備有器材:有孔的硬紙片、坐標紙、圖釘、長方形平木板、鉛筆、三角板、刻度尺、弧形斜槽、小球、鐵架臺(含鐵夾),還需要的一種實驗器材是 。A. 秒表(2)關(guān)于本實驗的一些說法,正確的是 。A.斜槽必須是光滑的,且每次釋放小球的初位置相同B.應(yīng)該將斜槽軌道的末端調(diào)成水平C.以斜槽末端,緊貼著槽口處作為小球做平拋運動的起點和所建坐標的原點0D.為使所描曲線

12、與小球運動軌跡吻合,應(yīng)將所有通過硬紙片確定的點都用直線依次連接(3)已知理想的平拋運動在水平方向和豎直方向的位移大小分別為x和y,則其初速度大小V0= 在對實際的平拋運動實驗的研究中,也利用上述關(guān)系式計算初速度,那么計算的初速度誤差與x、(4)甲同學得到部分運動軌跡如圖3所示。圖中水平方向與豎直方向每小格的邊長均為1,P1、P2和P3是軌跡圖線上的三個點,P1和P2、P(5)判斷所描繪曲線是否為拋物線是本實驗的目的之一。若乙同學實驗得到的平拋運動的軌跡是圖4所示的曲線,圖中的O點是小球做平拋運動的起點?？捎每潭瘸邷y量各點的x、y坐標,如P1的坐標x1,六.向心力：探究向心力大小與半徑、角速度、

13、質(zhì)量的關(guān)系1.在探究小球做圓周運動所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度和半徑r之間的關(guān)系的實驗中。(1)在探究向心力的大小F與角速度的關(guān)系時,要保持 相同。 C.m和r D.m和(2)本實驗采用的實驗方法是 。A.累積法B.控制變量法C.微元法D.放大法(3)通過本實驗可以得到的正確結(jié)果是 。A.在質(zhì)量和半徑一定的情況下,向心力的大小與角速度成正比B.在質(zhì)量和半徑一定的情況下,向心力的大小與線速度的大小成正比C.在質(zhì)量和角速度一定的情況下,向心力的大小與半徑成反比D.在半徑和角速度一定的情況下,向心力的大小與質(zhì)量成正比2.在“探究向心力的大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中。(1)如圖所示,

14、A、B兩小球都為鋼球(相同),是在研究向心力的大小F與A.質(zhì)量mB.半徑rC.角速度(2)若圖中標尺上黑白相間的等分格顯示出兩個小球所受向心力的比值為1:4,由圓周運動知識可以判斷與皮帶連接的變速塔輪相對應(yīng)的半徑之比為A.1七.驗證機械能守恒定律1.利用如圖裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗。為驗證機械能是否守恒,需要比較重物下落過程中任意兩點間的 。A.動能變化量與勢能變化量B.速度變化量與勢能變化量C.速度變化量與高度變化量除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(含鐵夾)、電磁打點計時器、導(dǎo)線及開關(guān)外,在下列器材中,還必須使用的兩種器材是 。A.交流電源B.刻度尺C.天平(含砝碼)實驗中,先接通電源,

15、再釋放重物,得到圖2所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C,測得它們到起始點O的距離分別為A、B、C已知當?shù)刂亓铀俣葹間,打點計時器打點的周期為T。設(shè)重物的質(zhì)量為大多數(shù)學生的實驗結(jié)果顯示,重力勢能的減少量大于動能的增加量,原因是 。A.利用公式v=B.利用公式V=C.存在空氣阻力和摩擦阻力的影響D.沒有采用多次實驗取平均值的方法某同學想用下述方法研究機械能是否守恒:在紙帶上選取多個計數(shù)點,測量它們到起始點O的距離,計算對應(yīng)計數(shù)點的重物速度v,描繪v2八.驗證動量守恒定律1、用如圖所示的裝置,來完成“驗證動量守恒定律”的實驗。實驗中使用的小球1和2半徑相等,用天平測得質(zhì)量分別為

16、m1m2,且m1m2。在木板上鋪一張白紙,白紙上面鋪放復(fù)寫紙,記下重錘線所指的位置O(1)實驗中,直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的,可以通過測量小球做平拋運動的射程來解決這個問題。確定碰撞前后落點的位置P、M、N,用刻度尺測量出水平射程本實驗必須滿足的條件是 。A.斜槽軌道必須是光滑的B.斜槽軌道末端必須是水平的C.小球1每次必須從同一高度由靜止釋放若兩球相碰前后的動量守恒，其表達式可表示為: :為進一步研究該碰撞是否為彈性碰撞,還需要判斷關(guān)系式是否成立。通過測量小球做平拋運動的射程來代替小球的速度,這樣做的依據(jù)是: 。在實驗中,為了讓球1碰后沿原方向運動,應(yīng)滿足球1的質(zhì)量m1大于球2的質(zhì)

17、量m(2)某同學在上述實驗中更換了兩個小球的材質(zhì),其他條件不變,實驗操作無誤。則下面三幅圖中,可能正確的落點分布是 。2.在驗證動量守恒定律實驗中,實驗裝置如圖所示,a、在平木板表面釘上白紙和復(fù)寫紙,并將該木板堅直立于緊靠槽口處,將小球a從斜漕軌道上固定點處由靜止釋放,撞到木板并在白紙上留下痕跡O;將木板水平向右移動一定距離并固定,再將小球a從固定點處由靜止釋放,撞到木板上得到痕跡B;把小球b靜止放在斜槽軌道水平末端,讓小球a仍從固定點處由靜止釋放,和小球b相碰后,兩球撞在木板上得到痕跡A和C(1)若碰撞過程中沒有機械能損失,為了保證在碰撞過程中a球不反彈,a、b兩球的質(zhì)量m1(2)為完成本實驗,必須測量的物理量有 。A.小球a開始釋放的高度B.木板水平向右移動的距離1C.a球和b球的質(zhì)量mD.O點到A、B(3)在實驗誤差允許的范圍內(nèi),若碰撞過程動量守恒,其關(guān)系式應(yīng)為 。九.用單擺測重力加速度1.(2020門頭溝一模)在“用單擺