1、 专题十八 力 学 实 验专项训练卷三分钟(浙江理综,分)在“探究求合力的方法”实验中,现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤()为完成 实 验,某 同 学 另 找 来 一 根 弹 簧,先 测 量 其 劲 度 系数,得到的实验数据如下表:弹力 F(N)伸长量x(m)用作图法求得弹簧的劲度系数k N/m;()某 次 实 验 中,弹 簧 秤 的 指 针 位 置 如 图 所 示,其 读 数 为 N;同时利用()中结果获得弹簧上的弹力值为N,请在答题纸上画出这两个共点力的合力F合;()由图得到F合 N(北京理综(),分)如图,用碰撞实验器可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞
2、前后的动量关系实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的但是,可以通过仅测量 (填选项前的符号),间接地解决这个问题A小球开始释放高度hB小球抛出点距地面的高度 HC小球做平抛运动的射程图中O 点是小球抛出点在地面上的垂直投影实验时,先让入射球 m 多次从斜轨上S 位置静止释放,找到其平均落地点的位置 P,测量平抛射程 OP然后,把被碰小球 m静置于轨道的水平部分,再将入射球 m 从斜轨上 S 位置静止释放,与小球 m 相碰,并多次重复接下来要完成的必要步骤是 (填选项前的符号)A用天平测量两个小球的质量 m、mB测量小球 m 开始释放高度hC测量抛出点距地面的高度 HD分别找到 m、m 相
3、碰后平均落地点的位置 M、NE测量平抛射程OM、ON若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为 (用中测量的量表示);若碰撞是弹性 碰 撞,那 么 还 应 满 足 的 表 达 式 为 (用中测量的量表示)经测定,mg,mg,小球落地点的平均位置距O 点的距离如图所示碰撞前、后 m 的动量分别为 p 与p,则pp ;若碰撞结束时 m 的动量为p,则p p 实验结 果 表 明,碰 撞 前、后 总 动 量 的 比 值pp p为 有同学认为,在上述实验中仅更换两 个 小 球 的 材 质,其 它条件不变,可以使被碰小球做 平 抛 运 动 的 射 程 增 大请 你用中已知的数据,分析和计算出被碰小球 m
4、平抛运动射程ON 的最大值为 c(海南,分)现要通过实实验装置如图所示:水平桌面上固 定 一 倾 斜 的 气 垫 导 轨;导轨上 A 点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为 M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为 m 的砝码相连;遮光片两条长边与导轨垂直;导轨上 B 点油一光电门,可以测试遮光片经过光电门时的挡光时间t,用d 表示A 点到导轨低端C 点的距离,h表示A 与C 的高度差,b表示遮光片的宽度,s表示A,B 两点的距离,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B 点时的瞬时速度用g 表示重力加速度完成下列填空和作图;()若将滑块自 A 点由静止释放,则在滑块从 A 运动至B
5、的过程中,滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为 动能的增加量可表示为 若在运 动 过 程 中 机 械 能 守 恒,t 与s 的 关 系 式 为 t 图()多次改变光电门的位置,每次均令滑块自同一点(A 点)下滑,测量相应的s与t值,结果如下表所示:s(m)t(ms)t(s)以s为横坐标,t 为纵坐标,在答题卡上对应图位置的坐标纸中描出第和第个数据点;根据个数据点作直线,求得该直线的斜率 ms(保留位有效数字)图由测得的h、d、b、m 和 M 数值可以计算出 Ts 直线的斜率k,将k和k 进 行 比 较,若 其 差 值 在 试 验 允 许 的 范 围内,则可认为此试验验证了机械能
6、守恒定律(山东理综,分)某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案如图所示,将一个小球和一个滑块用细绳连接,跨在斜面上端开始时小球和滑块均静止,剪断细绳后,小球自由下落,滑块沿斜面下滑,可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音,保持小球和滑块释放的位置不变,调整挡板位置,重复以上操作,直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音用刻度尺测出小球下落的高度 H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移x(空气阻力对本实验的影响可以忽略)滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为 滑块与斜面间的动摩擦因数为 以下能引起实验误差的是 a滑块的质量b当地重力加速度的大小c长度测量时的读数
7、误差d小球落地和滑块撞击挡板不同时(全国新课标,分)利用图 所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度一斜面上安 装 有 两 个 光 电 门,其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处,光电门甲的位置可移动,当一带有遮光片的滑块自斜面上滑 下 时,与 两 个 光 电 门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至 乙 所 用 的时间t改变光电门甲的位置进行多次测量,每次都使滑块从同一点由静止开始下滑,并用米尺测量甲、乙之间的距离s,记下相应的t值;所得数据如下表所示图s(m)t(ms)st(m/s)完成下列填空和作图:()若滑块所受摩擦力为一常量,滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v 测量值
8、s和t 四个物理量之间所满足的关系式是 ;()根据表中给出的数据,在图 给出的坐标纸上画出 stt图线;图()由 所 画 出 的 stt 图 线,得 出 滑 块 加 速 度 的 大 小 为 a m/s(保留位有效数字)(重庆理综,分)某同学设计了如图所示的装置,利用米尺、秒表、轻绳、轻 滑 轮、轨 道、滑 块、托 盘 和 砝 码 等 器 材来制定滑块和轨道间的动摩擦因数滑块和托盘上分别放有若干砝码,滑块质 量 为 M,滑 块 上 砝 码 总 质 量 为 m,托 盘和盘中砝码的总质量为 m,实验 中,滑 块 在 水 平 轨 道 上 从 A到B 做 初 速 为 零 的 匀 加 速 直 线 运 动,
9、重 力 加 速 度 g 取m/s为测量滑块的加速度a,须测出它在 A、B 间运动的 与 ,计算a的运动学公式是 ;根据牛顿运动定律得到a与m 的关系为:a()gM(mm)mg他想通过多次改变 m,测出相 应 的a 值,并 利 用 上 式 来 计算若要求a 是m 的一次函数,必 须 使 上 式 中 的 保持不变,实验中应将从托盘中取出的砝码置于 ;图实验得到a与m 的关系如图所示,由此可知 (取两位有效数字)(安徽理综(),分)利 用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验时,需 要 测 量 物 体 由 静 止 开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h某班同学利用实 验得到的纸 带,设 计 了
10、以 下 四 种 测 量方案a用刻 度 尺 测 出 物 体 下 落 的 高 度h,并测出下落时间t,通过vgt计算出瞬时速度vb用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过vgh计算出瞬时速度c根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度,并通过hvg计算出高度hd用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v以上方案中只有一种正确,正确的是 (填入相应的字母)(江苏,分)为了探究受到空气阻力时,物 体 运 动速度随时间的变化规律,某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的
11、实验装置(如图所示)实验时,平衡小车与木板之间的摩擦力后,在小车上安装一 薄 板,以 增 大 空 气 对小车运动的阻力()往砝码盘中加入一小砝码,在释放小车 (填“之前”或“之后”)接通打点计时 器 的 电 源,在 纸 带 上 打 出 一系列的点()从纸带上选取若干计数点进行间t与速度v 的数据如下表:时间t/s 速度v/(ms)请根据实验数据作出小车的vt图象()通过对实验结果的分析,该同学认为:随着运动速度的增加,小车所受的空 气 阻 力 将 变 大你 是 否 同 意 他 的 观 点?请根据vt图象简要阐述理由(海南,分)利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置示意图如图所示:图()实验步
12、骤:将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度不低于m,将导轨调至水平;用游标卡尺测量挡光条的宽度l,结果如 图 所 示,由此读出l mm;图 由 导 轨 标 尺 读 出 两 光 电 门 中 心 之 间 的 距 离 s cm;将滑块移至光电门左侧某处,待砝码静止不动时,释放滑块,要求砝码落地前挡光条已通过光电门;从数字计时器(图中未画出)上分别读出挡光条通过光电门和光电门所用的时间 t 和 t;用天平称出滑块和挡光条的总质量 M,再称出托盘和砝码的总质量 m()用 表 示 直 接 测 量 量 的 字 母 写 出 下 列 所 求 物 理 量 的 表达式:滑块通过光电门和光电门时瞬时速度分别为v 和v 当
13、滑块通过光电门和光电门 时,系 统(包 括 滑 块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为 Ek 和Ek 在滑块从光电门运动到光电门 的 过 程 中,系 统 势能的减少 EP (重力加速度为g)()如果 EP ,则可认为验证了机械能守恒定律专项训练卷三()如图(内均可)()(说明:有效数字位数正确,内均可);作图如图所示()(说明:内均可)命题立意:本题考查的是探究求合力的 方 法 的 实 验,主 要 考查考生处理实验数据的能力难度中等解析:()根据表格数据描点,然后连成一 条 过 原 点 的 直 线,直线的斜率等于弹簧的劲度系数kN/mN/m()读出弹簧秤的读数为N(保留三位有效数字);以 O为
14、顶点,画出两弹簧的绳套方向就是两 拉 力 方 向,再 确 定 并画好力的标度,画出两拉力的图示,以两 拉 力 为 邻 边 作 出 平行四边形,画出平行四边形的对角线,即合力F合()用刻度尺量出合力的长度,根据确定的标度算出 合 力 的大小C A、D、E或 D、E、A 或 D、A、EmOPmOMmON mOPmOMmON 解析:根据vxt 可以计算速度两小球平抛高度一样,根据thg可知下 落 时 间 相 等,将 下 落 时 间 看 做 单 位 时 间,所以速度v可以用射程x 代表碰撞前动量pmOP 碰撞后动量pmOMmON,比较p 与 p 大小关系,需要知道两个小球的质量 m、m,平抛射程OM、
15、ONpmOP,pmOM,则pppmON,则p p实验结果说明,碰撞前、后总动量的比值ppp 仅更换两个小球的材质,其它条件不变,射程最大,发生弹性碰撞同时满足 mOPmOMmON,mOPmOMmON,代入数据解得ON 的最大值为cm()hdM m()gs (mM)bt()(hMdm)g(Mm)dbs()解析:在滑块从A 运动至B 的过程中,L 表示A 与B 两点高度差,根据比例 Lh sd,解得 M 下降高度Lhsd,m 上 升 s,则 系 统 重 力 势 能 减 少 量 MgL mgs hdM m()gs;滑块通过 B 点时的瞬时速度v bt,则系统动能增量为 (mM)bt();若在运动过程
16、中机械能守恒,则重力势能减少 量 等 于 动 能 增 量,t 与s的 关 系 式 为 t(hMdm)g(Mm)dbsxH hxH()xh c、d解析:滑块沿斜面匀加速运动,x at,小球自由落体 Hgt,时间相同,所以ag xH;滑块受重力和滑动摩擦力,根据牛顿第二定律 mgsinmgcosma,且sin hx,cossinhx()xhx,则hxH()xh;质量和 当 地 重 力 加 速 度 都 被 约 掉,不 会引起误差()st atv 或s atvt()如图所示()(或在范围内)解析:()滑块从甲到乙的匀加速运动,可以看成反向的匀减速运动则svt at()由上问图线和()问中 stt 理论
17、关系可知,图线斜率等于a,所以求出斜率再乘以即可位移 时间 st mm 滑块上()解析:滑块在水平轨道上从A 到B 做初速为零的匀加速直线运动,根据s at 得ast,所以需要测量的是位移和时间根据整体法有a mg(Mm)gM mm mg(Mmm)gmgM mm()gM mmm g,若 要 求 a 是 m 的 一 次 函 数 必 须 使()gM mm不变,即使mm不变,在增大m 时等量减小m,所以实验中应将从托盘中取出的砝码置于滑块上将()gM mm取为k,有kagmagm,在图象上取两点将坐标代 入 解 得(在 到 之 间 是 正确的)d 解析:物体由静止开始自由下落过程中受到空气阻力和纸带与打点计时器的摩擦阻力作用,不是自由落体运动,a、b错误物体下落的高度是用米尺测量的,不是计算的,c错误d为验证机械能守恒定律的实验测量方案,d正确()之前()如下图()同意,在vt图象中,速度越大时,加速度越小,小车受到的合力越小,则小车受空气阻力越大解析:()实验中,应先接通电源再释放小车()描点用光滑的曲线作图(如图)()同意,在vt 图象中,速度越大时加速度越小,小车受到的合力越小,则小车受空气阻力越大()()()lt lt (Mm)lt()(Mm)lt()mgs()EkEk
