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1、第14講 力學實驗
1.(2012年湛江一模)(1)用游標卡尺(卡尺的游標有20等分)測量一物塊的長度,測量結(jié)果如圖6-1-11所示,由此可知物塊的長度是________cm.
圖6-1-11
(2)“驗證力的平行四邊形定則”的實驗情況如圖6-1-12甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細線的結(jié)點,OB和OC為細線.圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖示.
圖6-1-12
①做好實驗準備后,先用兩把彈簧測力計把橡皮條的結(jié)點拉到某一位置O,此時需要記錄的是______________,________________,____________.
②圖乙中的F與
2、F′兩個力中,方向一定沿AO方向的是__________.
③本實驗采用的科學方法是______.
A.理想實驗法 B.等效替代法
C.控制變量法 D.建立物理模型法
2.(2012年深圳一模)某同學利用如圖6-1-13甲所示的裝置做“探究彈簧彈力大小與其長度的關(guān)系”的實驗.
(1)在安裝刻度尺時,必須使刻度尺保持________狀態(tài).
(2)他通過實驗得到如圖乙所示的彈力大小F與彈簧長度x的關(guān)系圖線.由此圖線可得該彈簧的原長x0=________cm,勁度系數(shù)k=________N/m.
(3)他又利用本實驗原理把該彈簧做成一把彈簧測
3、力計,當彈簧測力計上的示數(shù)如圖丙所示時,該彈簧的長度x=________cm.
甲
乙
丙
圖6-1-13
3.(2012年浙江卷)在“探究求合力的方法”的實驗中,現(xiàn)有木板、白紙、圖釘、橡皮筋、細繩套和一把彈簧測力計.
(1)為完成實驗,某同學另找來一根彈簧,先測量其勁度系數(shù),得到的實驗數(shù)據(jù)如下表:
彈力F/N
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
伸長量x/(×10-2 m)
0.74
1.80
2.80
3.72
4.60
5.58
6.42
用作圖法求得該彈簧的勁度系數(shù)k=________N/m.
(
4、2)某次實驗中,彈簧測力計的指針位置如圖6-1-14所示,其讀數(shù)為________N;同時利用(1)中的結(jié)果可得彈簧上的彈力值為2.50 N,請在答題紙上畫出這兩個共點力的合力F合.
(3)由圖得到F合=________N.
圖6-1-14
4.某同學在做“測定勻變速直線運動的加速度”的實驗時,從打下的若干紙帶中選出了如圖6-1-15所示的一條(每兩點間還有四個點沒有畫出來),圖中上部的數(shù)字為相鄰兩個計數(shù)點間的距離.打點計時器的電源頻率為50 Hz.
圖6-1-15
由這些已知數(shù)據(jù)計算:
(1)該勻變速直線運動的加速度a=__________m/s2.
(2)與紙
5、帶上D點相對應的瞬時速度v=__________m/s.(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)
5.(2012年佛山一模)某同學用如圖6-1-16所示的裝置來研究自由落體運動.
圖6-1-16
(1)下列有關(guān)操作的敘述正確的是( )
A.安裝打點計時器時要注意讓上下限位孔在同一豎直線上
B.將打點計時器與直流低壓電源連接
C.釋放紙帶時應盡量讓重物靠近打點計時器
D.應先釋放紙帶,然后接通電源
(2)實驗得到一條紙帶,測得各點之間的距離如圖6-1-17所示.已知電源頻率為50 Hz, 則紙帶中相鄰兩點間的時間間隔是________s.從該紙帶可知,重物在做_________
6、_(填“勻速”、“勻變速”或“非勻變速”)運動,加速度大小a=________m/s2(保留三位有效數(shù)字).
圖6-1-17
6.(2012年肇慶一模)(1)某同學設計了一個探究小車的加速度a與小車所受拉力F及質(zhì)量m的關(guān)系的實驗,圖6-1-18甲為實驗裝置簡圖.他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力,為了減小這種做法帶來的實驗誤差,你認為下列說法中正確的是________(填字母代號).
A.實驗時要平衡摩擦力
B.實驗時不需要平衡摩擦力
C.鉤碼的重力要遠小于小車的總重力
D.實驗進行時應先釋放小車再接通電源
(2)如圖乙所示是某次實驗中得到的一條紙帶,其中A、B、C、D
7、、E是計數(shù)點(每打5個點取一個計數(shù)點),其中L1=3.07 cm,L2=12.38 cm,L3=27.87 cm,L4=49.62 cm.則打C點時小車的速度為______m/s,小車的加速度是______m/s2.(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)
圖6-1-18
7.(2011年廣州聯(lián)考)某同學在做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中,測得小車的加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)如下表所示:
F/N
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
a/(m·s-2)
0.11
0.19
0.29
0.40
0.51
(1)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖6-1-19所示的坐標中
8、作出a-F圖象;
圖6-1-19
(2)圖象的斜率的物理意義是________________________________________;
(3)圖象(或延長線)與F軸的截距的物理意義是________________________;
(4)小車和砝碼的總質(zhì)量為________kg.
8.(2012年深圳二模)圖6-1-20中的甲、乙都是使用電磁打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗裝置圖.
甲
乙
丙
圖6-1-20
(1)較好的裝置是________(填“甲”或“乙”).
(2)打點計時器必須接________(填“高壓”或“低壓”)交流電源.
9、
(3)丙圖是采用較好的裝置進行實驗獲得的,如果發(fā)現(xiàn)第1、2兩點之間的距離大約為4 mm,這是因為實驗時__________________________;如果出現(xiàn)這種情況,則打第6點時重物的重力勢能與動能的關(guān)系為:______(填字母代號).
A.mgl= B.mgl> C.mgl<
9.(2012年珠海一模)某探究學習小組欲驗證“動能定理”,他們在實驗室組裝了一套如圖6-1-21所示的裝置,另外他們還找到了打點計時器所用的學生電源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊、細沙.當滑塊連接上紙帶,用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時,釋放小沙桶,滑塊處于靜止狀態(tài).若你是小組中的一位成員,要
10、完成該項實驗,則:
圖6-1-21
(1)你認為還需要的實驗器材有________、____________.
(2)實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等,沙和沙桶的總質(zhì)量應滿足的實驗條件是________________________,實驗時首先要做的步驟是____________________.
(3)在(2)的基礎(chǔ)上,某同學用天平稱量滑塊的質(zhì)量M,往沙桶中裝入適量的細沙,用天平稱出此時沙和沙桶的總質(zhì)量m.讓沙桶帶動滑塊加速運動,用打點計時器記錄其運動情況,在打點計時器打出的紙帶上取兩點,測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2(v1< v2
11、).則本實驗最終要驗證的數(shù)學表達式為______________(用題中的字母表示實驗中測量得到的物理量).
10.(2012年惠州三模)圖6-1-22為驗證碰撞中動量守恒的實驗裝置示意圖.
(1)設小球A的質(zhì)量為mA,小球B的質(zhì)量為mB,為保證實驗成功,必須保證mA________(填“大于”、“等于”或“小于”)mB.
(2)實驗中小球的落點情況如圖所示,P為不放小球B時,將小球A從斜槽某一高度靜止釋放后的落點,M、N分別為小球A從同一高度靜止釋放到達斜槽水平端與小球B相碰后它們的落點,現(xiàn)已測得O到M、P、N的距離分別為s1、s2、s3 ,若關(guān)系式__________________
12、__成立,則驗證了A、B相碰時動量守恒.
圖6-1-22
1.(1)8.130
(2)①O點的位置 兩彈簧測力計的讀數(shù) 兩細繩套的方向(其他答案合題即可) ②F′?、跙
2.(1)豎直 (2)4 50 (3)10
3.(1)53(51~55)
(2)2.10(2.08~2.12) 圖略
(3)3.3(3.1~3.5)
解析:(1)如圖37所示,在圖象上取相距較遠的兩點P(0.50,0.31)、Q(6.00,3.25),彈簧的勁度系數(shù)k= N/cm=0.53 N/cm=53 N/m.
圖37
4.(1)1.93 (2)1.19
5.(1)AC (2)0.
13、02 勻變速 9.63
6.(1)AC (2)1.24 6.22
7.(1)見解析圖 (2)小車和砝碼的總質(zhì)量的倒數(shù)
(3)小車受到的阻力為0.1 N (4)1
解析:(1)選取適當?shù)臉硕?,作出a-F圖象如圖38所示.
圖38
(2)由F=Ma得a=,可見圖象的斜率為小車和砝碼的總質(zhì)量的倒數(shù).
(3)圖象與F軸的截距表示加速度恰好為零時的拉力,也即是小車受到的阻力,大小為0.1 N.
(4)由圖38可知圖線斜率k=1 kg-1,由k=可得
M=1 kg.
8.(1)甲 (2)低壓 (3)先釋放紙帶后接通電源 C
9.(1)天平 刻度尺
(2)沙和沙桶的總質(zhì)量遠小于滑塊的質(zhì)量 平衡摩擦力
(3)mgL=Mv-Mv
10.(1)大于 (2)mAs2=mAs1+mBs3