专题高中物理力学部分实验复习剖析.pdf
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1、高中物理力学实验专题 ( 必修 1、必修 2) 1 ( 1)用电磁打点计时器、平板(光滑)、小车等器材做研究匀变速直线运动的实验,下图 是学生即将释放小车之前 的实验装置图。该装置图中有3 处明显错误 ,它们分别是: ; ; 。 (2)在研究匀变速直线运动的规律实验中,小车拖纸带运动,打点计时器在纸带上打出 一系列点,处理时每隔4 个点取一个记数点,测出的数据如图。则打点计时器打下C 点时 小车的速度vC = m/s,小车运动的加速度a=m/s 2。 2实验装置如图1 所示:一木块放在水平长木板上,左侧栓有一细软线,跨过固定在木板 边缘的滑轮与一重物相连。木块右侧与打点计时器的纸带相连。在重物
2、牵引下, 木块在木板 上向左运动,重物落地后,木块继续向左做匀减速运动,图 2 给出了重物落地后,打点计时 器在纸带上打出的一些点,试根据给出的数据,求木块与木板间的摩擦因数 。要求写出主 要的运算过程。 结果保留2 位有效数字。(打点计时器所用交流电频率为50Hz,不计纸带与 木块间的拉力。取重力加速度g=10m/s 2) 打点计时器纸带 图 1 纸带运动方向 7.72 7.21 6.71 6.25 5.76 5.29 4.81 4.31 图 2 单位: cm 3某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系,并测弹簧的劲度系数k。做法是先将待测 弹簧的一端固定在铁架台上,然后将最小刻度是毫米的刻度
3、尺竖直放在弹簧一侧,并使 弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。表中是该同学记录的实验数据,实验中弹簧始终 未超过弹性限度。 (g=10m/s2) 钩码质量 m/g 0 30 60 90 120 150 弹簧总长度l/cm 6.00 7.18 8.40 9.62 10.80 12.40 (1)根据实验数据在坐标系中作出弹力F 跟弹簧 伸长量 x 的关系图象 (2)根据图象得到弹簧的劲度系数是N/m。 4一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系,他的实验方法如下:在离 地面高度为h 的光滑水平桌面上,沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端 固定,右端与质量为m 的小钢球接触,当弹
4、簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边 缘,如图所示。 英才将钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使钢球沿水平方向射出 桌面,小球在空中飞行落到水平地面,水平距离为S。 ( 1)请你推导出弹簧的弹性势能Ep与小钢球质量 m、桌面离地面高度h、水平距离s 等 物理量的关系式。 (2)弹簧长度的压缩量x 与对应的钢球在空中飞行的水平距离s 的实验数据如表所示: 弹簧长度压缩量x/cm 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 钢球飞行水平距离s/m 2.01 3.00 4.01 4.96 6.01 7.00 从上面的实验数据,你分析弹簧的弹性势能Ep与弹簧长度的压缩星 x 之间有
5、何关系? 为什么? 5在 “ 探究力的平行四边形定则” 的实验中,用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A 点,在 橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳另一端系着绳套B、 C(用来连接弹簧测力计)。 其中 A 为固定橡皮筋的图钉,O 为橡皮筋与细绳的结点,OB 和 OC 为细绳。 (1)在实验中, 如果只将细绳换成橡皮筋,其它步骤没有改变,那么实验结果是否会 发生变化? 答:。 (选填 “ 变” 或“ 不变 ” ) (2)图乙中的F与F / 两力中, 方向一定 沿 AO方向的是 _。 (3)本实验采用的科学方法是 A理想实验法 B等效替代法 C控制变量法 D建立物理模型法 6在 “ 验证力的平行四边形定
6、则” 实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,先用一 个弹簧秤拉橡皮条的另一端到某 点并记下该点的位置;再将橡皮条的另一端系两根细绳, 细绳的另一端都有绳套,用两个弹簧秤分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条。 ( 1)某同学认为在此过程中必须注意以下几项: A两根细绳必须等长 B橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上 C在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行 D在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等 E在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位 置 其中正确的是。(填入相应的字母) ( 2)某同学在坐标纸上画出了如图所示的两个已知力F1和
7、F2,图中小正方形的边长表 示 2N ,两力的合力用F 表示, F 1、F 2与 F 的夹角分别为 1和 2,关于 F 1、F 2与 F、 1和 2关系正确的有: _ A . F1=4 N B . F = 12 N C1=45D12 7、在探究加速度与力、质量的关系实验中,采用如图所示的实验装置,小车及车中砝 码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带由 打点计时器打上的点计算出。 ( 1)当M与m的大小关系满足时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘 中砝码的重力。 ( 2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小 车及车中砝
8、码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据。为了比较容易地检查出加 速度a与质量M的关系,应该做a与的图象。 ( 3)如下图 (a) ,甲同学根据测量数据做出的a-F图线,说明实验存在的问题是 。 ( 4)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a-F图线如下图 (b) 所示,两个同 学做实验时的哪一个物理量取值不同? 8某学习小组的同学在用打点计时器探究物体的加速度与物体的质量之间的关系实验中, 不改变拉力, 只改编物体的质量,得到了如下表所示的几组数据,其中第 3 组数据还未 算出加速度,但对应该组已打出了纸带,如图7 所示(长度单位:cm) ,图中各点为每 5 个打点选出的计数点
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