实验力学习题
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实验题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、实验题1.如图,将长约1m、一端封闭的玻璃管灌满水银,用手指将管口堵住,倒插在水银槽中。
放开手指,管内水银面下降到一定高度就不再下降,这时管内外水银面高度差约750mm。
(1)实验中玻璃管内水银面的上方是真空,管外水银面的上方是空气,因此,是支持这段水银柱不会落下,大气压的数值就等于750mm水银柱所产生的压强,通过计算可知当地的大气压为Pa;(ρ水银=13.6×103 kg/m3)(2)实验中选用水银而不是水来做实验,这是利用水银的较大的特性;在实验过程中,若像图丁中一样将玻璃管倾斜,水银柱的竖直高度将;(3)如果将此装置拿到高山上,观察到的现象是水银柱的竖直高度将。
2.在“测量盐水的密度”实验中,小明、小刚和小强组成实验小组,小组进行了分工:小明负责天平的操作,小刚负责量筒的测量,小强负责实验数据记录及处理。
他们根据实验室提供的实验器材,按照设计的实验方案进行了实验。
如图所示,为实验过程的主要操作示意图。
实验的主要步骤:A、实验准备阶段,小明将托盘天平放置在水平桌面上,按照如图甲的方式对天平进行调平;B、如图乙所示,小明用托盘天平测得烧杯与剩余盐水的质量之和M′;C、小刚将烧杯中的部分盐水倒入量筒,三人按照图丙所示的方式各自读出所测盐水的体积V;D、如图丁所示,小明将所测盐水倒入烧杯,并用托盘天平测出二者质量之和M;(1)步骤A中,小强发现小明有一处不当的操作是;(2)改正不当操作后,继续按照正常的实验流程操作,后面三个实验步骤的顺序应该是(用步骤前的字母代号表示);(4)通过比较三次实验数据可知,同一滑轮组提升重物时,要想提高滑轮组的机械效率,应该;(5)提升相同重的物体时,(填“乙”或“丙”)装置的机械效率高。
(设每个动滑轮重均相同)5.小明利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆平衡条件”的实验。
力学实验期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 牛顿第一定律指出,物体在没有外力作用下,将保持什么状态?A. 静止状态B. 匀速直线运动状态C. 静止或匀速直线运动状态D. 变速运动状态2. 以下哪个是描述物体运动状态的物理量?A. 质量B. 速度C. 力D. 能量3. 根据胡克定律,弹簧的弹性力与弹簧的形变成正比,比例常数称为:A. 重力加速度B. 弹性系数C. 摩擦系数D. 惯性系数4. 在自由落体运动中,物体的加速度大小为:A. 9.8 m/s²B. 10 m/s²C. 11 m/s²D. 12 m/s²5. 动量守恒定律适用于:A. 只有重力作用的系统B. 只有摩擦力作用的系统C. 只有外力作用的系统D. 系统内力远大于外力作用的系统二、填空题(每空1分,共10分)1. 牛顿第二定律的数学表达式为:_________。
2. 根据动量定理,力与时间的乘积等于物体动量的_________。
3. 一个物体在水平面上做匀速直线运动时,摩擦力的大小等于_________。
4. 物体的转动惯量与_________有关。
5. 角动量守恒定律适用于_________。
三、简答题(每题5分,共10分)1. 请简述牛顿第三定律的内容及其在日常生活中的应用。
2. 请解释什么是简谐振动,并给出一个生活中的例子。
四、计算题(每题15分,共30分)1. 一个质量为2kg的物体,在水平面上受到一个大小为10N的水平拉力作用,假设摩擦系数为0.1,求物体的加速度。
2. 一个质量为5kg的物体,从静止开始自由落体,求物体在第3秒末的速度和位移。
五、实验题(共40分)1. 描述如何使用弹簧测力计测量物体的重力,并说明实验步骤和注意事项。
(10分)2. 设计一个实验来验证牛顿第二定律,并写出实验原理、所需器材、实验步骤和预期结果。
(30分)答案一、选择题1. C2. B3. B4. A5. D二、填空题1. \( F = ma \)2. 变化量3. 物体的重力4. 物体的质量分布和旋转轴的位置5. 没有外力矩作用的系统三、简答题1. 牛顿第三定律指出,作用力和反作用力大小相等、方向相反,作用在两个不同的物体上。
力学实验题1.(1)如图所示,在用横截面为椭圆形的墨水瓶演示坚硬物体微小弹性形变的演示实验中,如果沿椭圆长轴方向压瓶壁,管中水面 (填“上升”或“下降”),沿椭圆短轴方向压瓶壁,管中水面 (填“上升”或“下降,’);(2)如图所示,光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切,轻弹簧的一端固定在轨道的左端,OP 是可绕O 点转动的轻杆,且摆到某处就能停在该处;另有一小钢球.现在利用这些器材测定弹簧被压缩时的弹性势能.①还需要的器材是 、 。
②以上测量实际上是把对弹性势能的测量转化为对能的测量,进而转化对 和 的直接测量.答案:(1)下降 上升(2)①天平 刻度尺 ②重力势能 质量 高度2.在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,质量m=1. 00㎏的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列点.如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带,O 为第一个点,A 、B 、C 为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出).已知打点计时器每隔0.02 s 打一次点,当地的重力加速度g=9. 80m/s 2.那么:(1)纸带的 端(选填“左”或“右’)与重物相连;(2)根据图上所得的数据,应取图中O 点和 点来验证机械能守恒定律;(3)从O 点到所取点,重物重力势能减少量P E ∆= J ,动能增加量K E ∆= J ;(结果取3位有效数字)(4)实验的结论是 。
答案:(1)左 (2)B (3)1.88 1.84 (4)在误差范围内,重物下落过程中机械能守恒3.如图所示,气垫导轨是常用的一种实验仪器.它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦.我们可以用带竖直挡板C 、D 的气垫导轨以及滑块A 、B 来验证动量守恒定律,实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计),采用的实验步骤如下:(a)用天平分别测出滑块A 、B 的质量A m 、B m .(b)调整气垫导轨,使导轨处于水平.(c)在滑块A 、滑块B 间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上.(d)用刻度尺测出滑块A 的左端至板C 的距离L 1.(e)按下电钮放开卡销,同时使分别记录滑块A 、B 运动时间的计时器开始工作.当滑块A 、B 分别碰撞挡板C 、D 时停止计时,计下滑块A 、B 分别到达挡板C 、D 的运动时间t 1和t 2。
力学试验测试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 牛顿第一定律指出,物体在没有受到外力作用时,将保持其:A. 静止状态B. 匀速直线运动状态C. 静止或匀速直线运动状态D. 任意运动状态2. 根据胡克定律,弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比,比例系数称为:A. 弹性系数B. 惯性系数C. 摩擦系数D. 重力系数3. 以下哪个选项不是牛顿第三定律的内容?A. 作用力与反作用力大小相等B. 作用力与反作用力方向相反C. 作用力与反作用力作用在不同物体上D. 作用力与反作用力作用在同一物体上4. 动量守恒定律适用于:A. 只有重力作用的系统B. 只有摩擦力作用的系统C. 系统所受外力之和为零的系统D. 系统所受外力之和不为零的系统5. 根据能量守恒定律,以下说法正确的是:A. 能量可以被创造或消灭B. 能量可以在不同形式之间转换,但总量保持不变C. 能量在转换过程中会减少D. 能量在转换过程中会增多二、填空题(每空1分,共10分)6. 牛顿第二定律的公式为______,其中F表示力,m表示质量,a表示加速度。
7. 根据动量定理,力的冲量等于物体动量的______,公式为______。
8. 一个物体在水平面上受到一个水平方向的恒定力F,经过时间t后,物体的速度由v0变为v,则该物体的加速度a为______。
9. 根据能量守恒定律,如果一个物体的动能增加,那么它的______能将减少。
10. 一个物体从静止开始自由下落,其势能将转化为______能。
三、简答题(每题5分,共10分)11. 请简述牛顿运动定律的基本内容及其在实际生活中的应用。
12. 描述动量守恒定律在碰撞过程中的应用,并给出一个实际例子。
四、计算题(每题15分,共30分)13. 一个质量为2kg的物体在水平面上,受到一个大小为10N的水平拉力作用,经过5秒后,求物体的速度和位移。
14. 一个质量为5kg的物体从高度为10m的平台上自由落下,忽略空气阻力,求物体落地时的速度。
大学物理实验(力学部分)习题1、写出下列各式的误差传递公式 ①334R V π=②abb a f -=③ 解答提示:①R R V ∆=∆24π②b ab b b f a a f f ∆+∆=∆∂∂+∆∂∂=∆2211 2、在自由落体实验中,若立柱倾斜,则对测量当地加速度的影响如何?解答提示:若立柱倾斜,将会使测得的小球下落位移大于实际位移,因而测得的当地重力加速度大于实际值。
3、在水平汽垫导轨上验证牛顿第二定律时怎样创造加速度与力成正比所需的质量不变条件?解答提示:为了保证外力所作用的质量不变,可考虑在滑块和钩码之间调整小砝码质量。
4、在弦振动的研究实验中,若拉力T 增加,将对实验有和影响?解答提示:若弦上的张力增加,则弦线的密度可能减小,弦上波速增加,但由于振动频率不变,因而波长会改变,节点位置也会改变。
5、在复摆实验中,若在复摆的某一位置上加一配重时,其振动的周期将如何变化? 解答提示:由于复摆周期可表示mghI T π2=,其中I 为复摆对回转轴的转动惯量,因而如果增加的配重加大了转动惯量,则会增加复摆的周期。
6、在驻波实验中,常只用一个波源。
若用两个波源的两列波做相向行进时能否产生驻波现象?解答提示:驻波产生条件:振动方向相同、频率相同、恒定的位相差。
7、某游标卡尺主尺分度为1mm ,游标上有50小格对应主尺上19mm.。
试求该游标卡尺的最小分度值?解答提示:该游标卡尺的最小分度值为:主尺分度1mm-(游标上有50小格对应主尺上19mm)/50=0.62mm 。
8、设单摆小摆角时周期为T 0,任意摆角时周期为T 。
试求摆角为100时测得的周期T 将给重力加速度引入多大的相对误差?解答提示:两周期之间的关系为⎪⎭⎫ ⎝⎛+=225.0120θSin T T 。
代入重力加速度公式22/4T l g π=则可求出g 的相对误差。
9、在自由落体实验中,若用体积相同的质量不同的小木球代替小铁球,实验得到的g 值是否不同?怎样检验?解答提示:往木球里插入不同量的小铁钉,可以改变质量但体积不变,实验可以检验。
实验力学考试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 某材料在拉伸实验中,当应力达到200 MPa时,应变为0.02,此时材料的弹性模量是多少?A. 10000 MPaB. 20000 MPaC. 50000 MPaD. 100000 MPa2. 在材料力学中,泊松比是描述材料横向应变与轴向应变之间关系的物理量,其取值范围是:A. 0到1B. 0到0.5C. -1到1D. -0.5到0.53. 以下哪种情况下,材料的屈服强度会降低?A. 温度升高B. 应变速率增加C. 材料的微观结构更加均匀D. 材料的晶粒尺寸减小4. 在进行三点弯曲实验时,若支点之间的距离增加,而载荷保持不变,那么材料的弯曲强度将会:A. 增加B. 减少C. 不变D. 无法确定5. 疲劳破坏是指材料在循环载荷作用下逐渐发生破坏的现象,以下哪种因素不会影响疲劳寿命?A. 材料的强度B. 应力循环的幅度C. 材料的微观结构D. 环境温度答案:1. B. 20000 MPa(弹性模量E = 应力/应变)2. B. 0到0.53. A. 温度升高4. B. 减少5. D. 环境温度二、简答题(每题10分,共20分)1. 简述材料力学中的应力-应变曲线,并说明其上各点的意义。
应力-应变曲线是描述材料在拉伸过程中应力与应变之间关系的图形。
曲线上的几个关键点包括:弹性极限、屈服点、强化阶段、颈缩点和断裂点。
弹性极限是材料开始发生永久变形的应力值;屈服点是材料从弹性变形过渡到塑性变形的应力值;强化阶段是材料在进一步拉伸过程中,应力继续增加而应变增加的速率减缓的阶段;颈缩点是材料局部变细,整体截面积减小的点;断裂点是材料最终断裂的应力值。
2. 解释什么是材料的疲劳寿命,并说明影响疲劳寿命的主要因素。
材料的疲劳寿命是指材料在循环载荷作用下能够承受的循环次数。
影响疲劳寿命的主要因素包括:应力循环的幅度、材料的强度和韧性、材料的微观结构、表面处理和环境条件等。
中考物理专题复习《力学实验》测试卷(附参考答案) 学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________一.实验探究题(共30小题)1.小明同学在竖直悬挂的弹簧下加钩码,做“探究弹簧伸长量与弹力的关系”实验。
下表是小明同学收集的实验数据。
弹力/N00.5 1.0 1.5 2.0 2.5弹簧总长度/cm 6.07.28.49.610.812.0弹簧伸长量/cm0 1.2 2.4 4.8 6.0(1)请你帮助小明同学完成上表的空白处。
(2)在坐标中画出的弹簧伸长量与弹力的关系图。
(3)分析实验数据或从弹簧伸长量与弹力的关系图,你可得到的结论是。
(4)支持你上述结论的依据是:。
(5)此实验结论在实际中的一个应用是:。
(6)在对本实验数据分析的过程中,你觉得运用图象分析的优点有哪些?(说出一点即可)。
2.如图所示,在研究牛顿第一定律的实验中,用同一小车在同一斜面的同一高度从静止开始下滑,然后,在材料不同的表面继续运动,小车分别停在如图所示的位置。
问:(1)让小车在同一斜面的同一高度滑下,目的是使小车到达水平面时具有相同的。
(2)结论:平面越光滑,小车受到的阻力越,滑动的距离越。
(3)推论:如果运动的物体不受力,它将。
3.如图是研究牛顿第一定律的实验,请回答:(1)三次实验中让小车从斜面同一高度由静止开始滑下,是为了使它在平面上开始运动的相同。
(2)实验结论是:平面越光滑,小车受到的摩擦力越,速度减小得越。
(3)根据实验结论,可推理得出:运动的小车如所受的阻力为零,小车将做运动。
(4)汽车在快速行驶过程中,突然前方有行人横穿马路,司机紧急刹车,坐在副驾驶位置的人幸亏系着安全带,才没有破窗飞出。
请你解释这一现象。
答:刹车前人和车都是的。
刹车后车速突然减慢,坐在副驾驶位置的人由于具有,要保持原来的运动状态。
因此,若不系安全带就可能会破窗飞出。
4.在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,小英做了如图甲所示的三次实验,用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。
中考物理《力学实验》专项练习题(附答案)一、实验题1.为了研究物质的某种特性,一位同学用四块金属块做实验,实验室中测得数据如下表:(1)对表中第①行与第①行(或第①行与第①行)的数据进行分析,可以归纳出的结论:_________________________.(2)对表中第①行与第①行(或第①行与第①行)的数据进行分析,可以归纳出的结论:_________________________.(3)为了进一步研究物质的属性,该同学还应列出表格的第五列(空栏)项目,该项目应是___________,为了表示物质的这个属性,物理学中引入_________这个物理量.2.在“探究杠杆平衡条件的实验”中:(1)如图甲所示,杠杆左端下沉,则应将平衡螺母向_______(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡,在水平位置平衡的目的是便于测量_______.(2)如图乙所示,杠杆上的刻度均匀,在A点挂4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂_______个相同的钩码;当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O的方向各移动一小格,则杠杆的_______(选填“左”或“右”)端将下沉.(3)如图丙所示,在A点挂一定数量的钩码,用弹簧测力计在C点斜向上拉(与水平方向成30°角)杠杆,使杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数如图丙所示,已知每个钩码重0.4N,则在A点应挂_______个钩码.3.如下图是“探究杠杆平衡条件”的实验装置:(1)实验前,发现杠杆左端略高于右端,应将杠杆右端的平衡螺母向______ 旋(选填“左”或“右”),直到杠杆在水平位置平衡。
(2)在图甲中的A处挂2个相同的钩码,要使杠杆水平平衡,在B处应挂______ 个同样的钩码。
(3)在图乙中的C处施加竖直向下的拉力F,使杠杆水平平衡,当拉力F沿C点向右下倾斜时,仍要保持杠杆水平平衡,拉力F的大小将__________ ,(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
历年(2019-2023)高考物理真题专项(力学实验)练习 一、实验题(1)已知打出图(b)中相邻两个计数点的时间间隔均为为初始位置,将打出B、C、D、E位移区间AB AC AD AE AF()x 6.60 14.60 x∆34.90 47.30Δcm(3)从实验结果可知,小车运动的v-表示,其中k=________2cm/s,b=(4)根据(3)中的直线方程可以判定小车做匀加速直线运动,得到打出度大小A v=________,小车的加速度大小作者的备注:此处绘图粗糙,连接遮光片小车与托盘砝码的绳子应与桌面平行;原卷中已说明,遮光片与小车位于气垫导轨上(视为无摩擦力)4.(2023ꞏ辽宁ꞏ统考高考真题)某同学为了验证对心碰撞过程中的动量守恒定律,设计了如下实验:用纸板搭建如图所示的滑道,使硬币可以平滑地从斜面滑到水平面上,其中OA 为水平段。
选择相同材质的一元硬币和一角硬币进行实验。
测量硬币的质量,得到一元和一角硬币的质量分别为1m 和2m (12m m >)。
将硬币甲放置在斜面一某一位置,标记此位置为B 。
由静止释放甲,当甲停在水平面上某处时,测量甲从O 点到停止处的滑行距离OP 。
将硬币乙放置在O 处,左侧与O 点重合,将甲放置(1)实验中,拉动木板时__________(填“必须”或“不必”)保持匀速。
(2)用A m 和B m 分别表示木块A 和重物B 的质量,则m 和A B 0m m m n μ、、、、所满足的关系式为m =__________。
(1)用实验室提供的螺旋测微器测量摆球直径。
首先,调节螺旋测微器,拧动微调旋钮使测微螺杆和测砧相触时,发现固定刻度的横线与可动刻度上的零刻度线未对齐,如图(a)所示,该示数为___________mm;螺旋测微器在夹有摆球时示数如图(b)所示,该示数为___________mm,则摆球的直径为___________mm。
(2)单摆实验的装置示意图如图(c)所示,其中角度盘需要固定在杆上的确定点O处,摆线在角度盘上所指的示数为摆角的大小。
中考物理总复习《力学实验》专项练习题(附带答案)班级姓名学号1.如图所示是“测量小车的平均速度”的实验装置。
实验时让小车从斜面的A点由静止滑下,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可求出不同路段的平均速度。
(1)实验原理是____________;(2)实验时,为了使小车在斜面上运动的时间长些,便于测量时间,应___________(选填“增大”或“减小”)斜面的倾斜角度;(3)小车从A点运动到B点所用时间t AB=___________s;从A点到C点的路程s AC=___________cm;小车在AC段的平均速度v AC=____________m/s。
2.小海想知道消毒酒精的密度,用如图所示的家用电子秤、玻璃杯,注射器等进行测量:给玻璃杯中倒入适量酒精,测得玻璃杯和酒精的总质量为109.4g;用注射器从玻璃杯中抽取部分酒精,如图所示,其体积为_________m3;剩余酒精和玻璃杯的总质量为92.2g。
则酒精的密度为__________g/cm3。
测量结束整理器材时,小海发现电子秤显示的剩余酒精和玻璃杯的总质量减小为91.9g,其原因是酒精易__________(填物态变化名称)。
3.小南在实验室测量某种液体的密度,下面是他实验中的主要步骤。
请你把他的实验步骤补充完整。
(1)小南把天平放在水平桌面上,发现指针偏向分度盘中央刻度线的左侧,如图甲所示,为使天平横梁水平平衡,他应将平衡螺母向______端移动;(2)用调节好的天平测出烧杯和杯内液体的总质量为80.9g;(3)将烧杯内的部分液体倒入量筒,液面静止时如图乙所示;(4)用天平测量烧杯和杯内剩余液体的质量,天平横梁水平平衡时砝码和游码的位置如图丙所示,则烧杯和杯内剩余液体的总质量是______ g ;(5)根据小南测得的数据可知待测液体的密度为______g/cm 3。
4.小海为了测量盐水的密度,进行了如下实验:(1)写出图丙中箭头所指的结构名称:______;(2)将天平放在水平桌面上,将游码移到标尺左端的______处,调节平衡螺母使天平平衡;(3)将适量盐水倒入烧杯,用天平测量烧杯和盐水的总质量,当天平平衡时,所用砝码和游码的位置如图甲所示,则烧杯和盐水的总质量为______g ;(4)将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,如图乙所示,则量筒中盐水的体积为______cm 3;(5)将倒空后的烧杯放在天平左盘,向右盘加减砝码,当将最小为5g 的砝码放入右盘时,指针如图丙所示,此时应______,使天平平衡,天平平衡时,测出倒空后的烧杯的质量为37g ; (6)小海所配制的盐水的密度为______g/cm 3;(7)评估小海的实验方案可知,他测出的盐水密度______(选填“偏大”“偏小”或“准确”)。
力学实验题集粹(30个)1.(1)用螺旋测微器测量某金属丝的直径,测量读数为0.515mm,则此时测微器的可动刻度上的A、B、C刻度线(见图1-55)所对应的刻度值依次是________、________、________.图1-55(2)某同学用50分度游标卡尺测量某个长度L时,观察到游标尺上最后一个刻度刚好与主尺上的6.2cm刻度线对齐,则被测量L=________cm.此时游标尺上的第30条刻度线所对应的主尺刻度值为________cm.2.有一个同学用如下方法测定动摩擦因数:用同种材料做成的AB、BD平面(如图1-56所示),AB面为一斜面,高为h、长为L1.BD是一足够长的水平面,两面在B点接触良好且为弧形,现让质量为m的小物块从A点由静止开始滑下,到达B点后顺利进入水平面,最后滑到C点而停止,并测量出BC=L2,小物块与两个平面的动摩擦因数相同,由以上数据可以求出物体与平面间的动摩擦因数μ=________.图1-563.在利用自由落体来验证机械能守恒定律的实验中,所用的打点计时器的交流电源的频率为50Hz,每4个点之间的时间间隔为一个计时单位,记为T.在一次测量中,(用直尺)依次测量并记录下第4点、第7点、第10点、第13点及模糊不清的第1点的位置,用这些数据算出各点到模糊的第1点的距离分别为d1=1.80cm、d2=7.10cm、d3=15.80cm、d4=28.10cm.要求由上述数据求出落体通过与第7点、第10点相应位置时的即时速度v1、v2.注意,纸带上初始的几点很不清楚,很可能第1点不是物体开始下落时所打的点.v1、v2的计算公式分别是:v1=________,v2=________,它们的数值大小分别是v1=________,v2=________.4.某同学在测定匀变速运动的加速度时,得到了几条较为理想的纸带,已在每条纸带上每5个打点取好一个计数点,即两计数之间的时间间隔为0.1s,依打点先后编为0,1,2,3,4,5.由于不小心,纸带被撕断了,如图1-57所示,请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答(填字母)图1-57(1)在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应该是________.(2)打A纸带时,物体的加速度大小是________m/s2.5.有几个登山运动员登上一无名高峰,但不知此峰的高度,他们想迅速估测出高峰的海拔高度,但是他们只带了一些轻质绳子、小刀、小钢卷尺、可当作秒表用的手表和一些食品,附近还有石子、树木等.其中一个人根据物理知识很快就测出了海拔高度.请写出测量方法,需记录的数据,推导出计算高峰的海拔高度的计算式.6.如图1-58中A、B、C、D、E、F、G为均匀介质中一条直线上的点,相邻两点间的距离都是1cm,如果波沿它们所在的直线由A向G传播,已知波峰从A传至G需要0.5s,且只要B点振动方向向上,D点振动方向就向下,则这列波的波长为________cm,这列波的频率为________Hz.图1-587.利用水滴下落可以测出当地的重力加速度g,调节水龙头,让水一滴一滴地流出,在水龙头的正下方放一盘子,调节盘子的高度,使一个水滴碰到盘子时恰好有另一水滴从水龙头开始下落,而空中还有一个正在下落中的水滴,测出水龙头到盘子间距离为h(m),再用秒表测时间,以第一个水滴离开水龙头开始计时,到第N个水滴落在盘中,共用时间为t(s),则第一个水滴到达盘子时,第二个水滴离开水龙头的距离是________(m),重力加速度g=________(m/s2).8.利用图1-59所示的装置,用自由落体做“测定重力加速度”的实验中,在纸带上取得连续、清晰的7个点.用米尺测得第2、3、4、5、6、7各点与第1点的距离如下:请用这些数据求出重力加速度g的测量值.设打点计时器所用电源的频率为50Hz.(只有结果,没有数据处理过程不能得分)图1-599.某同学在“测匀变速直线运动的加速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,其相邻点间的距离如图1-60所示,每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10s.图1-60(1)试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度,并将各个速度值填入下式(要求保留3位有效数字)vB=________m/s,vC=________m/s,vD=________m/s,vE=________m/s,vF=________m/s.(2)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在如图1-61所示的坐标纸上,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线.图1-61(3)根据第(2)问中画出的v-t图线,求出小车运动的加速度为________m/s2.(保留2位有效数字)10.在验证牛顿第二定律的实验中,得到了如下一组实验数据:(1)在图1-62所示的坐标,画出a-F图线.图1-62(2)从图中可以发现实验操作中的问题是________.(3)从图线中求出系统的质量是________.11.如图1-63所示为某同学所安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置,在图示状态下,开始做实验,该同学有装置和操作中的主要错误是________.图1-6312.根据牛顿第二定律实验做出的a-F图线应如图1-64中图线1所示,有同学根据实验作出图线如图1-64中的图线2所示,其实验过程中不符合实验要求的是________,有同学根据实验作出的图线如图1-64中的图线3所示,其实验过程中不符合实验要求的是________.图1-6413.如图1-65(a)所示,在水平光滑轨道上停着甲、乙两辆实验小车,甲车系一穿过打点计时器的纸带,当甲车受到水平向右的冲量时,随即启动打点计时器,甲车运动一段距离后,与静止的乙车发生正碰并粘在一起运动,纸带记录下碰撞前甲车和碰撞后两车运动情况如图1-65(b)所示,电源频率为50Hz,则碰撞前甲车运动速度大小为________m/s,甲、乙两车的质量比m甲:m乙=________.图1-6514.某同学用一张木桌(桌面水平且光滑),两块小木块和一根轻小弹簧研究碰撞中的动量守恒.他先将两小木块放在桌面上,中间夹住被压缩的轻小弹簧,并用细线系住两木块,不让它们弹开.然后烧断细线,两木块被弹簧弹开,并分别落到小桌面边的水平地面上.要验证两木块被弹开过程中总动量守恒,该同学应测量的数据是________,用所得数据验证动量守恒的关系式为________.15.某同学在做“验证机械能守恒定律”的实验时,不慎将一条选择好的纸带的前面部分损坏了,剩下的一段纸带上各点间的距离,他测出并标在纸带上,如图1-66所示.已知打点计时器的周期为0.02s,重力加速度为g=9.8m/s2.图1-66(1)利用纸带说明重锤(质量为mkg)通过对应于2、5两点过程中机械能守恒.________________________________________________________________________.(2)说明为什么得到的结果是重锤重力势能的减小量ΔEP,稍大于重锤动能的增加量ΔEK?________________.16.在做“碰撞中的动量守恒”实验中:(1)用游标卡尺测量直径相同的入射球与被碰球的直径,测量结果如图1-67甲所示,该球直径为________cm.(2)实验中小球的落点情况如图1-67乙所示,入射球A与被碰球B的质量比为MA∶MB=3∶2,则实验中碰撞结束时刻两球动量大小之比为pA∶pB=________.图1-6717.做“碰撞中的动量守恒”实验如图1-68所示,选用小球1和2,直径都是d,质量分别为m1和m2,选小球1为入射小球,则应有m1________m2.在调节好轨道以后,某同学实验步骤如下:图1-68(1)用天平测出m1和m2.(2)不放小球2,让小球1从轨道上滑下,确定它落地点的位置P.(3)把小球2放在立柱上,让小球1从轨道上滑下,与小球2正碰后,确定两球落地点的位置M和N.(4)量出OM、OP、ON的长度.(5)比较m1OP和m1OM+m2ON的大小,以验证动量守恒.请你指出上述步骤中的错误和不当之处,把正确步骤写出来.18.用如图1-69所示装置验证动量守恒定律,质量为mA的钢球A用细线悬挂于O点,质量为mB的钢球B放在离地面高度为H的小支柱N上,O点到A球球心的距离为L,使悬线在A球释放前张直,且线与竖直线的夹角为α.A球释放后摆动到最低点时恰与B球正碰,碰撞后,A球把轻质指示针OC推移到与竖直线夹角β处,B球落到地面上,地面上铺一张盖有复写纸的白纸D.保持α角度不变,多次重复上述实验,白纸上记录到多个B球的落点.图1-69(1)图中s应是B球初始位置到________的水平距离.(2)为了验证两球碰撞过程动量守恒,应测得________、________、________、________、________、________、________等物理量.(3)用测得的物理量表示碰撞前后A球、B球的动量:pA=________,pA′=________,pB=________,pB′=________.19.在一次演示实验中,一个压紧的弹簧沿一粗糙水平面射出一个小球,测得弹簧压缩的距离d和小球在粗糙水平面滚动的距离s如下表所示.由此表可以归纳出小球滚动的距离s跟弹簧压缩的距离d之间的关系,并猜测弹簧的弹性势能Ep跟弹簧压缩的距离d之间的关系分别是(选项中k1、k2是常量)________.A.s=k1d,Ep=k2dB.s=k1d,Ep=k2d2C.s=k1d2,Ep=k2dD.s=k1d2,Ep=k2d220.用某精密仪器测量一物件的长度,得其长度为1.63812cm.如果用最小刻度为mm的米尺来测量,则其长度应读为________cm,如果用50分度的卡尺来测量,则其长度应读为________cm,如果用千分尺(螺旋测微计)来测量,则其长度应读为________cm.21.利用打点计时器测定物体的匀加速直线运动的加速度时,在纸带上打出了一系列的点,取相邻点迹清楚的点作为计数点.设各相邻计数点间的距离分别为s1、s2、s3、s4、s5.如图1-72所示,相邻计数点的时间间隔为T,根据这些数据(1)简单说明其做匀加速运动的依据是.(2)与计数点C对应的速度大小是vC=.(3)该物体运动的加速度大小是a=.图1-7222.为了测定某辆轿车在平直路上起动时的加速度(轿车起动时的运动可近似看作匀加速运动),某人拍摄了一张在同一底片上多次曝光的照片(如图1-73所示).如果拍摄时每隔2s曝光一次,轿车车身总长为4.5m,那么这辆轿车的加速度约为[]A.1m/s2B.2m/s2C.3m/s2D.4m/s2图1-7323.做“研究平抛物体的运动”的实验时,下述各种情况会产生实验偏差的有[]A.小球与斜槽之间的摩擦B.小球飞离槽口后受到空气的阻力C.小球每次释放时高度有偏差D.小球穿过有孔卡片时有孔卡片不水平如果实验时忘记记下斜槽末端的O的位置,描出如图174所示的轨迹,其中A为小球离开槽口后某一时刻的位置,则可以算出物体平抛的初速度为.(计算时g=10m/s2)图1-74 图1-7524.在做“用单摆测定重力加速度”的实验时,用摆长L和周期T计算重力加速度的公式是g=.若已知摆球直径为2.00cm,让刻度尺的零点对准摆线的悬点,摆线竖直下垂,如图1-75,则单摆摆长是.若测定了40次全振动的时间如图1-76中秒表所示,则秒表读数是s,单摆摆动周期是s.图1-7625.在下述三个实验中:①验证牛顿第二定律;②验证机械能守恒定律;③用单摆测当地的重力加速度.某学生正确地作出了三条实验需要的图线,如图1-77中A、B、C所示.据坐标轴代表的物理量判断:A是实验的图线,其斜率表示;B是实验的图线,其斜率表示;C是实验的图线,其斜率表示.图1-7726.使用如图1-78所示的装置在碰撞中的动量守恒实验中,需要使用的测量仪器有,实验结果误差较大,经检查确认产生误差的原因是实验装置的安装和实验操作环节不适当.可能是安装时入射小球的斜槽轨道,也可能是入射球没能保持每次从斜槽轨道.图1-7827.下列实验中需要平衡摩擦力的有;需要天平的有(只填实验名称前的代号).练习使用打点计时器;②测定匀变速直线运动的加速度;③验证牛顿第二定律;④验证机械能守恒定律;⑤验证动量守恒定律.28.用一只弹簧秤、一把刻度尺测量一根细弹簧的劲度系数,依据你的实验原理,需要测量的物理量有.29.在做“碰撞中的动量守恒”实验中:(1)用游标卡尺测量直径相同的入射球与被碰球的直径,测量结果如图1-79甲所示,该球直径为cm.(2)实验中小球的落点情况如图1-79乙所示,入射球A与被碰球B的质量比为mA∶mB=3∶2,则实验中碰撞结束时刻两球动量大小之比为pA∶pB=.图1-7930.某同学用一个测力计(弹簧秤)、木块和细线去粗略测定一木块跟一个固定斜面之间的动摩擦因数μ,设此斜面的倾角不大,不加拉力时,木块放在斜面上时将保持静止.(1)他是否要用测力计称出木块的重力(答“要”或“不要”)?(2)写出实验的主要步骤.(3)推出求μ的计算式.参考答案1.(1)5 0 45 (2)1.300 4.24022)3.(d3-d1)/2T(d4-d2)/2T1.17m/s1.75m/s4.C0.65.用细线和小石块做两个摆长分别为L1、L2的单摆,测出它们在山顶的周期T1、T2,由此测得山顶的重力加速度g=4π2(L1-L2)/(T12-T22)(注:用一根细线做单摆也可以),因为地表的重力加速度g0=GM/R02,山顶的重力加速度g=GM/(R0+h)2,由上述两式可解得-R0(R0为地球半径)6.4/(2n+1)3(2n+1)(n=1,2,3,…)7.h/4 h(N+1)2/2t28.设经过第1点时的速度为v1,则由匀加速运动的公式得第2点与第1点的距离s1=d2-d1=v1t+(1/2)gt2.经过第2点时的速度v2=v1t+gt.其中t为打点计时器每打一次的时间,因电源频率为50Hz,t=0.02s.同理,由匀加速运动公式可分别求得第3、4、5、6、7点与第2、3、4、5、6点间的距离及经过这些点时的速度s2=d3-d2=v2t+(1/2)gt2=v1t+(3/2)gt2,v3=v2t+gt=v1+2gt,s3=d4-d3=v3t+(1/2)gt2=v1t+(5/2)gt2,v4=v3t+gt=v1+3gt,s4=d5-d4=v4t+(1/2)gt2=v1t+(7/2)gt2,v5=v4t+gt=v1+4gt,s5=d6-d5=v5t+(1/2)gt2=v1t+(9/2)gt2,v6=v5t+gt=v1+5gt,s6=d7-d6=v6t+(1/2)gt2=v1t+(11/2)gt2.由此可得s4-s1=3gt2,s5-s2=3gt2,,s6-s3=3gt2.取重力加速度的平均值,就得到g=(1/3)(((s4-s1)/3t2)+((s5-s2)/3t2)+((s6-s3)/3t2))=(1/9t2)(s4-s1+s5-s2+s6-s3)由题目的数据求出s1=6.0cm,s2=6.5cm,s3=6.8cm,s4=7.2cm,s5=7.6cm,s6=8.0cm.代入可求得重力加速度的平均值g=(1/9×0.022)(1.2+1.1+1.2)=9.7×102cm/s2.9.(1)见下表(2)如图1所示.图1(3)0.80 (答案在0.82~0.78之间均可)10.(1)如图2所示(2)未平衡摩擦力(3)0.33kg~0.30kg图211.①长木板右端未垫高以平衡摩擦力②电源应改用6V交流电源③牵引小车的细线不与木板平行④开始实验时,小车离打点计时器太远12.平衡摩擦力时木板垫得过高(或倾角过大)未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力(或倾角过小)实验中未满足m<<M的条件13.0.6 2∶114.两木板的质量m1,m2,两木板落地的水平距离s1,s2,m1s1-m2s2=015.(1)重锤在对应于2、5两点时的速度v1=((2.80+3.18)/(2×0.02))×10-2=1.495m/s和v2=((3.94+4.30)/(2×0.02))×10-2=2.06m/s,在此过程中动能增量ΔEk=(m/2)(v22-v12)=1.004mJ.重力势能的减少量ΔEp=mgh=1.047mJ,在允许的实验误差范围可认为ΔEk=ΔEp,即机械能守恒.(2)因重锤拖着纸带下落时,受到空气阻力和打点计时器的阻力做功而使重锤的机械能有损失即重力势能减少量稍大于动能的增加量.16.14 1∶217.大于小球1每次应从同一位置释放小球落点的确定都应是多次实验操作取平均的结果步骤(5)应比较m1OP和m1OM+m2(ON-d)的大小18.(1)B球各落地点中心(2)mA、mB、L、α、β、H、S(3)m0 mB19.D20.1.64 1.638 1.638121.(1)s2-s1=s3-s2=s4-s3=s5-s4(2)(s3+s4)/2T(3)(s4-s1)/3T222.B23.BCD,2.0m/s24.4π2L/T2,0.8740m,75.2,1.8825.①,小车质量的倒数1/m;②,重力加速度g;③,重力加速度的倒数1/g.26.天平、刻度尺,末端的切线没有水平;同一高度无初速地释放27.③,③⑤28.每次拉伸时弹簧秤的示数,用刻度尺测弹簧每次拉伸时的形变量 29.2.14,1∶230.(1)要(2)实验的主要步骤是:①用测力计拉动木块沿斜面向上做匀速运动,记下测力计的读数F向上.②用测力计拉动木块沿斜面向下做匀速运动,记下测力计的读数F向下.③用测力计测出木块重G.(3)求μ公式推导如下:F向上=μGcosα+Gsinα,F向下=μGcosα-Gsinα. 两式相加得cosα=(F向上+F向下)/2μG, 两式相减得sinα=(F向上-F向下)/2G.上两式平方和得μF F +.。
实验力学习题1,如图所示,有一个受集中力P和均布载荷Q作用的简支矩形梁。
设选定模型尺寸比例数C l=l p/l m=10,μp=μm,求它们之间应力换算关系。
3,有一悬臂梁如图,今用同一材料制作模型,实验要求模型梁自由端扰度与原型相同。
设已知选定C p=1/10,C l=1/10,C b=1/10,问梁高度的相似系数应取何值?4,求周边简支圆板的模型与原型之间的应力换算关系。
5,试用π定理求弹性结构原型与模型之间应力、应变和位移的换算公式(设弹性结构与应力、尺寸、外力、弹性模量及泊松比五个物理量有关)。
6,一悬臂梁如图所示,要求测量应力的误差不大于2%,问各被测量p、l、b、h允许多大误差。
7,试计算算术平均值的误差。
8,已知单向应力状态下应力和应变的测量误差分别为1%和2%,求由此测定材料弹性模量的相对误差。
9,试画出透射式光弹性仪的结构图,标明主要部件的名称及作用。
10,一金属应变计(R=120Ω K=2.00)粘贴在轴向拉伸试样表面,应变计轴线与试样轴线平行,试样材料为碳钢,弹性模量E=2.00×105MPa,若加载到应力 σ=200MPa,试求应变计电阻值的变化ΔR。
若加载更大,应变达3000μm/m ,问应变计电阻值变化ΔR为多大?另有一半导体应变计,R=120Ω ,K=100,粘贴在上述碳钢试样上,应力σ=200MPa时,应变计电阻值变化多少?11,如图所示的悬臂梁已粘好四枚相同的应变计,在力P的作用下,应怎样接成桥路才能分别测出弯曲应变和压应变(可另接温度补偿片)?12,一台电子秤采用等强度梁,梁上下表面各贴两个应变计,如图所示,已知L=100mm,b=10mm,t=2mm,E=2.00X105MPa,K=2.00,接入直流四臂全桥,桥压6V,当秤重10N 时,求电桥输出电压ΔU。
13,在拉伸中,以A0和L0表示试样的原始截面积和原长,而A和L为拉伸后的截面积和长度,Ψ为截面收缩率,试证明当体积不变时,有如下关系:(1+ε)(1-Ψ)=1。
初中物理力学实验题及详细解析【典型例题】类型一、质量密度1、小强同学用托盘天平测量一块橡皮的质量,调节天平平衡时,将游码调到0刻度后,发现指针停在分度盘的右侧,如图甲所示,要使天平平衡,应使右端的平衡螺母向移动,天平平衡后,在左盘放橡皮,右盘添加砝码,向右移动游码后,指针停在分度盘中央,所加砝码数值和游码的位置如图所示,则橡皮的质量是 g,如果调节天平平衡时,忘记将游码调到0刻度,则他测量的橡皮质量比真实值。
【思路点拨】(1)调节天平时,指针指向分度盘的哪一侧,说明哪一侧的质量偏大,应将平衡螺母向相反的方向移;(2)读取天平数值时,要先将砝码的质量相加,再加上游码的示数;(3)在调节横梁平衡时,忘记将游码拨到左端的零刻度线处,就相当于在左盘中已经早加上了一个小物体,故测量值偏大。
【答案】左;33.2;大【解析】(1)指针偏右,说明右侧质量偏大,因此要将平衡螺母向左移动;(2)图中标尺的分度值为0.2g,游码的示数为3.2g,故物体的质量为20g+10g+3.2g=33.2g;(3)如果在调节横梁平衡时,游码忘记移到标尺左端的“0”刻度线上,相当于零刻度改变了位置,零刻度右移到一定值,用它测量时,测量值比真实值大。
【总结升华】用天平测量物质质量,要严格遵守天平的使用规则:水平放稳,游码归零,左偏右调,右偏左调,左右一样,天平平衡。
天平的调节和读数是我们应该掌握的最基本的操作。
举一反三:【变式】用托盘天平测物体质量前,调节横梁平衡时,发现指针在分度盘中线的左侧,这时应该()A.将游码向左移动B.将右端平衡螺母向左旋进一些C.将游码向右移动D.将右端平衡螺母向右旋出一些【答案】D2、小明的邻居阿姨是经销调味品的。
一天,阿姨拿着几瓶新进的酱油让小明帮忙检测一下密度,以确定酱油的优劣。
(1)小明决定用物理课上学到的“天平、量筒测密度”的方法测酱油的密度。
小明的实验有如下步骤:A.用天平称出盛有酱油的烧杯的总质量m;1B.将天平放在水平桌面上,调节横梁平衡;C .把酱油倒入量筒中一部分,记下量筒中酱油的体积V ;D .用天平称出剩余酱油和烧杯的总质量m 2;E .算出酱油的密度。
实验题 力学部分1.(6分)实验:测量某种液体的密度.(1)用量筒测量液体的体积.如图甲所示,液体的体积为______cm 3.(2)用天平测量液体的质量.将盛有液体的烧杯放在已经调节好的天平左盘里,天平平衡时,右盘里的砝码及标尺上游码的位置如图乙所示,已知烧杯质量为30g,则液体的质量为_____g.(3)根据测得的数据,计算出液体的密度为g/cm 3.2.(8分)如图所示,是“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置.(1)实验中通过观察的大小,来判断小球动能的大小.(2)实验中为了研究动能大小与质量的关系.需要控制小球撞击时的速度不变,具体的控制方法是.(3)质量和速度谁对动能的影响较大呢?小文所在的小组借助速度传感器和其他仪器得出了两组数据如表一和表二所示:分析这两组数据可以得出:对物体的动能影响较大,依据是.3.小明同学在探究“浮力的大小等于什么”时,用弹簧秤、塑料块、烧杯、小桶等进行实验操作测量,如图a 、b 、c 是其中的三个步骤示意图,还差一个步骤图d ,才能完成探究任务,则d 是测量的。
设a 、b 、c 、d 四个步骤中弹簧秤的读数分别是F 1、F 2、F 3、F 4。
由四个图中____ 两个图的弹簧秤的读数可以求出塑料块受到的浮力;被排开液体的重力为________;如果关系式________成立,就可以得到著名的阿基米德原理。
4.针对“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有怎样的关系?”这个问题,某同学利用同一木板,搭成不同倾(1)(2)分析实验数据可知,在粗糙程度相同的情况下,斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是:。
(3)分析实验数据可知:在粗糙程度相同的情况下,斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系是:。
(4)如果该同学还要进一步探究“斜面机械效率与物重的关系”,实验时应控制斜面的倾斜程度、斜面的粗糙程度和 不变,只改变。
5.在探究“杠杆的平衡条件”实验中:(1)首先,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆两端在不挂钩码时,保持水平并静止,达到状态。
高中物理专题练习-力学实验(含答案)高中物理专题练习-力学实验(含答案)1.(10分)(1)①下图中游标卡尺游标尺的每小格比主尺的每小格小________ mm;该游标卡尺的读数应为________mm.②螺旋测微器的读数应为________mm.(2)如图,某实验小组用光电门、小车等实验器材探究小车加速度与合外力的关系.①某次实验中挡光片经过光电门的挡光时间为t,已知小车出发位置与光电门距离为L,挡光片宽度为d,则小车的加速度a=________.②保证实验顺利完成,且结果精确,试举出两个需要注意的问题._____________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ___.2.(10分)在“探究小车速度随时间的变化规律”实验中.(1)某同学采用如图甲所示的装置进行实验,________(选填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力,________(选填“需要”或“不需要”)测量小车的质量.甲(2)该同学在研究小车运动时打出了一条纸带,如图乙所示.在纸带上,连续5个点为一个计数点,相邻两个计数点之间的距离见下表,并画出对应的图线(其中横坐标数值表示第几个0.1 s,纵坐标对应的是该0.1 s内物体的位移)如图丙所示.则小车的速度随时间________(选填“是”或“不是”)均匀变化;整个过程中小车的平均加速度为________m/s2.(保留两位有效数字)乙丙时间t/(×0.1 s)12345 6相邻计数点的1.452.453.464.445.456.46距离x n/cm3.(10分)平放置的木板上固定有一张白纸, 一橡皮筋的一端固定在白纸上的O点,另一端A拴两个细绳套.(1)下面为实验的一些操作步骤:①比较F′和F的大小、方向是否近似相同;②过P点用统一标度作出F、F1、F2的图示;③用一个弹簧测力计钩住细绳套,拉A至某点P,在纸上标出P点,记下拉力F的方向和大小;④用平行四边形定则作出F1、F2的合力F′;⑤用两个弹簧测力计互成角度分别拉住两个细绳套,拉A至同样的位置P,在纸上记下两个力F1、F2的方向和大小.这些实验步骤的合理顺序为________________.(2)对于该实验,下列说法正确的是________.A.两细绳套必须等长B.若将细绳换成橡皮筋,对实验结果有影响C.记录弹簧测力计拉力的方向时应用铅笔沿细绳画直线D.实验中,把橡皮筋的另一端拉到P点时,两弹簧测力计之间的夹角不能太大(3)假如在上述实验步骤⑤中,使其中一个弹簧测力计拉力F1的大小不变,逐渐增大F1方向与合力方向之间的夹角,且保证两个弹簧测力计之间的夹角小于90°.为了使橡皮条仍然伸长到P点,对另一只弹簧测力计的拉力F2的大小和方向与原来相比,下面说法中正确的是________.A.F2一直变大,与合力方向的夹角一直增大B.F2一直变大,与合力方向的夹角先变大后变小C.F2一直变小,与合力方向的夹角一直减小D.F2先减小后增大,与合力方向的夹角先减小后增大4.(10分)某课外兴趣小组利用如图所示的实验装置研究“加速度与合外力的关系”.(1)实验中,小车会受到摩擦阻力的作用,可使木板适当倾斜来平衡摩擦力,则下面操作正确的是()A.不挂钩码,放开没有纸带的小车,能够自由下滑即可B.不挂钩码,轻推没有纸带的小车,小车能够匀速下滑即可C.不挂钩码,放开拖着纸带的小车,能够自由下滑即可D.不挂钩码,轻推拖着纸带的小车,小车能够匀速下滑即可(2)该小组同学实验时先正确平衡摩擦力,并利用钩码和小车之间连接的力传感器测出细线上的拉力,改变钩码的个数,确定加速度a与细线上拉力F的关系,下列图象中能正确表示该同学实验结果的是________.(3)在上述实验中打点计时器使用的交流电频率为50 Hz,某次实验中一段纸带的打点记录如图所示,则小车运动的加速度大小为________ m/s2.(保留3位有效数字)5.(10分)某学习小组用图甲所示的装置探究加速度与合力的关系.装置中的铝箱下端连接纸带,砂桶中可放置砂子以改变铝箱所受的外力大小,铝箱向上运动的加速度a可由打点计时器和纸带测出.现保持铝箱总质量不变,逐渐增大砂桶和砂的总质量进行多次实验,得到多组a、F 值(F为力传感器的示数,等于悬挂滑轮绳子的拉力),不计滑轮的重力.(1)某同学根据实验数据画出了a-F关系图线如图乙所示,则由该图象可得铝箱总质量m=________,重力加速度g=________(结果保留两位有效数字).(2)当砂桶和砂的总质量M较大导致a较大时,实验得到的加速度a 的值可能是________.(填选项前的字母)A.12.0 m/s2B.10.0 m/s2C.5.0 m/s2D.6.0 m/s26.(10分)(1)某同学用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律,进行如下操作:①用天平测定小球的质量为m=10.0 g;②用游标卡尺测出小球的直径为d=10.0 mm;③用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为h=80.90 cm;④电磁铁先通电,让小球吸在下端;⑤电磁铁断电,小球自由下落;⑥在小球经过光电门的时间内,计时装置记下小球经过光电门所用时间为t=2.50×10-3s,由此可算得小球经过光电门时的速度为________m/s.⑦计算此过程中小球重力势能的减少量为________J,小球动能的增加量为________J.(g取10 m/s2,结果保留三位有效数字)(2)另一同学用上述实验装置通过改变光电门的位置,用h表示小球到光电门时的下落距离,用v表示小球通过光电门的速度,根据实验数据作出了如图乙所示的v2-h图象,则当地的实际重力加速度为g=________m/s2.7.(10分)用如图甲实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒.m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.下图给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个打下的点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.已知m1=50 g、m2=150 g ,则(计算结果保留两位有效数字)①在纸带上打下记数点5时的速度v=________m/s;②在记数点0~5过程中系统动能的增量ΔE k=________J.为了简化计算,设g=10 m/s2,则系统势能的减少量ΔE P=________J;③在本实验中,若某同学作出了v22-h图象,如图所示,h为从起点量起的长度,则据此得到当地的重力加速度g=________m/s2.答案力学实验专练1.解析(1)①20分度的游标卡尺,游标尺每格0.95 mm,比主尺每格小0.05 mm.游标卡尺读数13 mm+16×0.05 mm=13.80 mm.②螺旋测微器读数0.5 mm+14.1×0.01 mm=0.641 mm.(2)①由v2=2aL,v=dt可知a=d22Lt2.②实验之前要平衡摩擦力,以保证钩码的重力充当合外力;钩码质量应远小于小车质量,以保证钩码重力近似等于小车受到的拉力;挡光片尽量窄一些,L距离尽量大一些,以保证利用光电门所求得的速度更加接近瞬时速度.答案(1)①0.05(2分)13.80(2分)②0.641 mm(0.641或0.642均正确)(2分)(2)①d22Lt2(2分)②实验之前要平衡摩擦力;钩码质量应远小于小车质量;挡光片尽量窄一些,L距离尽量大一些(举出两个即可得2分)2.解析(1)本实验的目的是探究小车速度随时间的变化规律,故不需要平衡摩擦力,也不需要测量小车的质量.(2)由题图知,小车的速度随时间是均匀变化的,可求小车的加速度x6-x1=5aT2,解得加速度a≈1.0 m/s2.答案(1)不需要(2分)不需要(2分)(2)是(2分) 1.0(0.95~1.1均可)(4分)3.解析(1)由“验证力的平行四边形定则”实验的操作步骤可知,顺序应为③⑤②④①;(2)实验中,为了防止超过弹簧测力计的量程,在把橡皮筋的另一端拉到P点时,两弹簧测力计之间的夹角不能太大.(3)F1与F2的合力不变,做出力的矢量三角形,当F1大小不变,而逐渐增大F1方向与合力方向之间的夹角时,F2一直变大,与合力方向的夹角先变大后变小,但题干中界定了两弹簧测力计之间的夹角小于90°,所以F2方向与合力方向的夹角是一直变大的,故B、C、D错误,A正确.答案(1)③⑤②④①或⑤③②④①(4分)(2)D(4分)(3)A(2分)4.解析(1)平衡摩擦力时,使重力沿斜面方向的分力等于摩擦力,不挂钩码,轻推拖着纸带的小车,小车能够做匀速直线运动,则摩擦力得到平衡.选D.(2)因为拉力是由传感器测出,已经平衡了摩擦力,则加速度与拉力的关系图线是过原点的倾斜直线,即加速度与拉力成正比.选A.(3)根据Δx=aT2,运用逐差法得,a=x CE-x AC4T2=7.50 m/s2.答案(1)D(3分)(2)A(3分)(3)7.50(4分)5.解析(1)铝箱所受的合力即为绳的拉力与重力的合力,绳的拉力等于力传感器示数的一半,对铝箱根据牛顿第二定律得F2-mg=ma,即a=12m F-g,根据图象可得m=0.20 kg,g=9.8m/s2.(2)根据牛顿第二定律可得a =M -m M +mg <="" ,所以只有选项c="" 2(4分)="" 9.8="" bdsfid="212" kg(4分)="" m="" p="" s="" 、d="" 正确.="" 答案=""> 6.解析 (1)小球经过光电门时的速度为v =d t =4.00 m/s,小球重力势能的减少量为ΔE p =0.01×10×(0.809 0-0.005) J =0.080 4 J,小球动能的增加量为ΔE k =12m v 2=0.080 0 J.(2)小球下落过程中机械能守恒,有mgh =12m v 2,整理得v 2=2gh ,由图象得g =9.7 m/s 2.答案 (1)4.00(2分) 0.080 4(2分) 0.080 0(3分) (2)9.7(3分)7.解析 (1)v 5=x 462T =0.480.2 m/s =2.4 m/s ;(2)在0~5过程中系统动能的增量ΔE k =12(m 1+m 2)v 25=12×0.2×2.42 J ≈0.58 J ;系统重力势能的减小量为(m 2-m 1)gh =0.1×9.8×(0.384+0.216) J ≈0.59 J ;(3)根据系统机械能守恒有(m 2-m 1)gh =12(m 1+m 2)v 2,则12v 2=m 2-m 1m 1+m 2gh ,知图线的斜率k =m 2-m 1m 2+m 1g =5.821.20,解得g =9.7 m/s 2. 答案 (1)2.4(3分) (2)0.58(2分)0.59(2分) (3)9.7(3分)。
高中物理《力学实验》练习题(附答案解析)学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.在“利用气垫导轨验证动量守恒定律”的实验中,用到的测量工具有()A.停表、天平、刻度尺B.弹簧测力计、停表、天平C.天平、刻度尺、光电计时器D.停表、刻度尺、光电计时器2.以下是粤教版物理课本必修一中的四幅有关实验的插图,请问哪一个实验用到了“理想实验”的物理思想方法()A. B.C. D.3.下列仪器可以直接测量时间的是()A.B.C.D.4.如图(甲)所示,轻质小圆环挂在橡皮条的一端,另一端固定,橡皮条的长度为GE。
在图(乙)中,用于通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环,小圆环受到拉力F 1、F 2、F 3三力共同作用,静止于O 点,橡皮条伸长的长度为EO 。
撤去F 1、F 2,改用一个力F 单独拉住小圆环,仍使它静止于O 点,如图(丙)所示。
图(乙)和图(丙)中圆环要拉到O 点位置的原因是什么( )A .使两次拉橡皮条时小圆环的拉力大小相同B .使两次拉橡皮条对小圆环的拉力方向相同C .使两次拉橡皮条时小圆环的拉力的大小和方向都相同D .以上说法都不正确5.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,得到如图所示的纸带,其中A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 为计数点,相邻两计数点间的时间间隔为T ,1x 、2x 、3x 、4x 、5x 、6x 分别为AB 、BC 、CD 、DE 、EF 、FG 的长度,下列用来计算打D 点时小车速度的表达式中误差最小的是( )A .34x x T+ B .342x x T+ C .23454x x x x T +++D .162x x T+ 6.为研究木板与物块之间的摩擦力,某同学在粗糙的长木板上放置一物块,物块通过细线连接固定在试验台上的力传感器,如图力(a )。
水平向左拉木板,传感器记录的F —t 图像如图(b )。
初三物理力学实验专项练习题及答案1. 实验题一、力的平衡实验:实验目的:探究平衡条件下物体所受力的性质。
实验材料:小木块、弹簧测力计、三根细绳、导轨、螺丝钳、滑块。
实验步骤:1)将导轨固定在水平桌面上,用螺丝钳将滑块固定在导轨上。
2)将绳索分别系在滑块上,并把另一端挂上小木块。
3)用弹簧测力计分别测量每根绳索所受的力,并记录下来。
4)通过调整小木块的位置,使力的合力为零。
5)重复以上实验步骤,并记录下实验数据。
实验数据:绳索 1 所受力:10N绳索 2 所受力:8N绳索 3 所受力:6N实验结论:根据实验数据可知,在力的平衡状态下,物体所受的力相互抵消,合力为零。
二、斜面实验:实验目的:探究斜面上物体的运动规律,研究重力与斜面的关系。
实验材料:斜面、小车、计时器。
实验步骤:1)将斜面固定在水平桌面上,将小车放在斜面上。
2)用计时器记录小车从斜面顶端滑到底端所用的时间。
3)重复进行实验,并记录下实验数据。
实验数据:实验一:2秒实验二:1.8秒实验三:1.6秒实验结论:根据实验数据可得出结论,斜面的角度越大,小车从斜面顶端滑到底端所用的时间越短,重力加速度不变。
2. 答案题一、力和力的平衡1)什么是力?答:力是一种使物体发生变化或产生位移的作用。
2)力的单位是什么?答:力的单位是牛顿(N)。
3)力的平衡条件是什么?答:力的平衡条件是合力为零。
二、斜面和运动1)什么是斜面?答:斜面是一个与水平面倾斜的平面。
2)重力对斜面上物体的影响是怎样的?答:重力作用于斜面上的物体,使其向下滑动。
3)斜面的角度对物体滑动的影响如何?答:斜面的角度越大,物体滑动的速度越快。
通过以上的物理力学实验专项练习题及答案,我们可以更好地理解力和力的平衡条件,以及斜面与物体运动之间的关系。
这些实验有助于我们深入学习物理力学,提高对实验原理的理解和实验操作技能。
同时,通过实验题的解答,可以帮助我们巩固对物理知识的掌握和应用。
希望同学们能够认真进行实验,加深对物理力学的理解,提高实验能力。
实验力学习题
1. 如图(a)所示的平板拉伸试件受轴向力F 作用,试件上粘贴两枚应变片1R 、
2R ,其应变值分别为1ε、2ε,由1R 、2R 组成图(b )所示半桥测量电路(R 为标准电阻),这时应变仪读数为 。
1ε B 2(1)με+ C 1(1)με- D 2(1)με-
2. 作用,用应变片测出的是 。
C 线应变 D 扭矩
3. 4.
5. 电测中的零点漂移由哪些原因造成?怎样减少零点漂移造成的误差?
6. 常用电阻应变片的电阻值为多少?灵敏系数为多少?选择高阻值应变片测量有哪些好处?
7. 举出几种(最少4种)常用应变片的特点及用途? 8. 简述静态电阻应变仪中双电桥电路工作原理。
9. 简述悬臂梁式位移传感器的工作原理. 10. 简述扭矩传感器的工作原理。
11. 将847、830和-530按2×10的修约间隔进行修约。
12. 将847.25、838.38和-530.75按0.5的修约间隔进行修约。
13. 图示简支梁有一段等弯矩区,当施加荷载F 时,可用搁在梁上的三点挠度计测得挠度计中点的相对挠度f 。
一枚应变片沿纵向粘贴于梁等弯矩段的下表面,以惠斯登电桥测量其电阻值。
试由表中给出的数据确定应变片的灵敏系
C
(a)
(b)
数。
其中梁高15h mm =,挠度计跨径mm L 300=。
14. 一枚应变片(120R =Ω, 2.0K =)粘贴于轴向拉伸试件表面,应变片轴线与试件轴线
平行。
试件材料为碳钢,弹性模量
210E GPa =。
若加载到应力300MPa σ=,应变片的阻值变化多少?如将此应变片粘贴于可产生较大弹性变形的试件,当应变从零增加到5000με时,应变片阻值变化多少?若应变片为半导体应变片(120R =Ω,100K =),当试件上的应力300MPa σ=时,应变片阻值变化多少?
15. 某批丝绕式应变片3%H =,在00.30μ=的梁上标定其灵敏系数。
现将其用于铝(0.36μ=)的试件上测应变,设有三个测点,应变片的安装方位和测点处的应变状态分别使(a) L B εε= (b) L B εε=-和(c) B L εμε=-。
试计算每种情况下由于横向效应造成的应变计数的相对误差。
16. 图示在拉伸试件上粘贴四枚相同的应变片,a)、b )、c )、d )是四种可能的接桥方法(R 是标准电阻),试求b )、c )、d )三种接法的电桥输出电压对接法a)输出电压的比值(不考虑温度效应)。
65810α-=⨯ 1/℃。
当试件在外荷载作用下,应变片上的应变为100εμε=时,温度改变1℃。
C
试求由于温度变化所引起的应变片阻值的改变量与外荷载作用所引起的改变量之比。
19. 发动机连杆如图所示,承受周向压力F 和弯矩M 的作用,已知连杆的材料E 、μ和连杆的截面积A 。
试画出测轴向拉力F 的布片方案和接桥方法,并导出轴向力F 的计算公式。
要求温度自补偿,尽可能提高电桥灵敏度。
20. 图示为一弹性元件受到偏心压力F 的作用。
F 的应变片布
21.
用直角应变花测得构件一点的应变值为0
0267σμε=-,0
45570σμε=,
9079σμε=。
若材料是Q235钢,E=210GPa ,μ=0.3 ,[σ]=160Pa 。
试计算该
点主应力并校核其强度。
22. 图示拉伸试件,弹性模量E ,泊松比μ,横截面面积A 已知,若用电阻应变仪测得试件表面任一点处两个互成90方向的应变为a ε、b ε。
试求拉力F 。
23. 一钢制圆轴受拉扭联合作用,已知轴的直径20mm d =,材料的200GPa E =,现采用直角应变花测得轴表面0点的应变值为69610a ε-=-⨯,656510b ε-=⨯,
632010c ε-=⨯,试求荷载F 和T 的大小。
24. 承纵向和2ε在弹性范围内满足关系
1212h
e b
εεεε-=
+。
25. 、R=120?,
F
在BC 桥臂上并联电阻值r =29880?的电阻,应变仪显示的应变值为1600με(1600×10-6),问此时K 仪=?
若使K 仪=2,并联r =29880?的电阻时,应调整电阻应变仪的灵敏度旋扭,此时应使电阻应变仪显示的应变值ε仪=?
26. 图示应变片沿杆纵向粘贴,并用三芯导线半桥连接。
测得应变仪读数值为1200με,已知应变片电阻R=120Ω,单根导线电阻r=12Ω,K 仪=2,K 片=2.4,试求弯矩M 在R1表面产生的实际应变值ε。
27. 一杆同时受轴向拉力和弯矩的作用, 试选择全桥接线方案。
消除弯矩产生的应变,只测出轴向拉力产生的应变,试推导出结果,并画出桥路接线图。
28. 在图示光场布置中,起偏镜与检偏镜的偏振轴相互垂直,试推导出通过检偏29. 在圆偏振光场布置中,若起偏镜与检偏镜的偏振轴相互平行时,按双正交圆
偏振光场布置的方法推导出通过检偏镜后光波的表达式。
30. 某四分之一波片,对于2π,如采用 A 5893=λ的光波,产生相位差为多少? 31. 简述柯克补偿器的工作原理。
32. 已知纯弯曲梁的等差线图,梁材料的条纹值为m N f /101272⨯=,上、下边界的条纹级数为6.4=N ,梁高mm H 18=,厚度mm h 3=,求纯弯曲段内截面上的应力分布。
R (纵) P
M R (横)
光源。