1、实验题专项练2力学实验1某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动。(1)实验中必要的措施是_。A细线必须与长木板平行B先接通电源再释放小车C小车的质量远大于钩码的质量D平衡小车与长木板间的摩擦力(2)他实验时将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图所示(每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出)。s13.59 cm，s24.41 cm，s35.19 cm，s45.97 cm，s56.78 cm，s67.64 cm，则小车的加速度a_m/s2(要求充分利用测量的数据)，打点计时器在打B点时小车的速度vB_m/s。(结果均保留两位有效数字)解析：(1)为了
2、让小车做匀加速直线运动，应使小车受力恒定，故应将细线与木板保持水平，同时为了打点稳定，应先接通电源再释放小车，故A、B正确；本实验中只是研究匀变速直线运动，故不需要让小车的质量远大于钩码的质量，只要能让小车做匀加速运动即可，故C错误；由C的分析可知，只要摩擦力恒定即可，不需要平衡摩擦力，故D错误。(2)每两个计数点间有四个点没有画出，故两计数点间的时间间隔为T50.02 s0.1 s，根据逐差法可知，物体的加速度a102 m/s20.80 m/s2，打B点时小车的速度等于小车在AC段的平均速度，则vB m/s0.40 m/s。答案：(1)AB(2)0.80 0.402(1)光电门两侧的光电孔内
3、分别安装了红外线的发光管和接收管，当挡光片经过光电门时，记下光电门挡光时间t。若挡光片的宽度为d，则挡光片经过光电门的平均速度为_，这个速度可以被看作瞬时速度的条件是_。(2)在“用DIS研究机械能守恒定律”的实验中，光电门用来测量摆锤经过不同位置的瞬时速度，实验装置如图(a)所示。关于在这个实验中光电门的使用，下列说法正确的是_。A调节摆线长，使摆锤摆动时摆线能通过光电孔B测量中，光电门始终固定在某个确定的位置C摆锤释放器的位置要随光电门的位置变化而作相应的调整D每次改变光电门的位置，要用测平器使光电门的光电孔与所测点位于同一水平线在某次实验数据基础上，作出的摆锤在下摆过程中动能、重力势能随
4、高度h变化的图像如图(b)所示，则其中_(选填“”或“”)是摆锤动能随高度h变化的图线，该图线斜率大小等于_。解析：(1)挡光片经过光电门的平均速度为，这个速度可以被看作瞬时速度的条件是时间足够短，即挡光片的宽度足够小。(2)摆线长应调整到使摆锤在摆动时能通过光电孔，故A错误；测量中，光电门不一定固定在某个确定的位置，在适当位置即可，故B错误；摆锤释放器的位置不需要随光电门位置的变化而作相应的调整，故C错误；每次改变光电门的位置，要用测平器使光电门的光电孔与所测点位于同一水平线，故D正确。摆锤动能随高度h的增大而减小，动能转化为重力势能，故动能随高度h变化的图线是，由机械能守恒定律得Ekmgh
5、，故图像斜率大小代表摆锤重力。答案：(1)挡光片的宽度足够小(2)D摆锤的重力32019年9月，我国成功完成了76 km/h高速列车实车对撞实验，标志着我国高速列车被动安全技术达到了世界领先水平。某学习小组受此启发，设计了如下碰撞实验，探究其中的能量损耗问题，实验装置如图甲所示。实验准备了质量分别为0.20 kg、0.20 kg、0.40 kg的滑块A、B、C，滑块A右侧带有自动锁扣，左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连，滑块B、C左侧均带有自动锁扣，打点计时器的电源频率f50 Hz。调整好实验装置后，在水平气垫导轨上放置A、B两个滑块，启动打点计时器，使滑块A以某一速度与静止的滑块B相碰
6、并黏合在一起运动，纸带记录的数据如图乙所示；用滑块C替代滑块B，重复上述实验过程，纸带数据如图丙所示。根据纸带记录的数据，滑块A与B碰撞过程系统损失的动能为_ J，滑块A与C碰撞过程系统损失的动能为_ J。(计算结果均保留两位有效数字)根据实验结果可知，被碰物体质量增大，系统损失的动能_(选填“增大”“减小”或“不变”)。解析：根据题图乙、题图丙纸带可得滑块A在碰撞前的速度为vA cm/s3.0 m/s，根据图乙纸带可知滑块A与滑块B黏合后的速度vAB cm/s1.5 m/s，根据图丙纸带可知滑块A与滑块C黏合后的速度vAC cm/s1.0 m/s，则滑块A与B碰撞过程系统损失动能为mAv(m
7、AmB)v0.45 J，滑块A与C碰撞过程系统损失动能为mAv(mAmC)v0.60 J。由实验的计算结果可知，被碰物体质量越大，系统损失的动能越大。答案：0.450.60增大4某同学设计了如图(a)所示的装置来研究机械能是否守恒。轻质细线的上端固定在O点，下端连接圆柱形的摆锤P，在摆锤摆动的路径上，固定了四个光电门A、B、C、D。实验时，分别测出四个光电门到悬点O的高度差h，从某一高度释放摆锤，利用光电门测出摆锤经过四个光电门的速度。重力加速度为g。(1)利用光电门测量速度时，可以测量摆锤的直径作为_。若摆锤直径的测量值比实际值偏小，则摆锤动能的测量值比实际值_。(2)该同学认为：测得摆锤的
8、质量为m，可由公式Epmgh计算出摆锤在A、B、C、D四个位置的重力势能。他这样计算重力势能的依据是_ _。(3)另一同学在得到摆锤经过四个光电门的速度v和光电门距离悬点O的高度差h后，作出如图(b)所示的v2h图线。若摆动过程中机械能守恒，则该直线的斜率为_。决定图线与纵轴交点位置的因素有_ _。解析：(1)利用光电门测量速度时，v，则可以测量摆锤的直径作为挡光片宽度。若摆锤直径的测量值比实际值偏小，则测得的摆锤的速度偏小，则摆锤动能的测量值比实际值偏小。(2)该同学认为：测得摆锤的质量为m，可由公式Epmgh计算出摆锤在A、B、C、D四个位置的重力势能。他这样计算重力势能的依据是选取经过O点的水平面为零势能面。(3)选取经过O点的水平面为零势能面，设摆锤释放位置距离悬点O的高度为H，初速度为v0，则mvmgHmv2mgh，则v22gh(v2gH)，则v2h图线的斜率为k2g，图线与纵轴交点坐标为(v2gH)，则决定图线与纵轴交点位置的因素为摆锤释放位置距离悬点的高度H和初速度v0或因(v2gH)，则决定图线与纵轴交点位置的因素为机械能的总量与质量的比值。答案：(1)挡光片宽度偏小(2)选取经过O点的水平面为零势能面(3)2g摆锤释放位置距悬点O的高度和初速度(或机械能的总量与质量的比值)