2012高考物理二轮 专题训练31 力学实验2
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2012-2017年新课标全国卷专题分类汇总专题7:力学实验1。
(2017新课标Ⅰ)某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动,用自制“滴水计时器"计量时间。
实验前,将该计时器固定在小车旁,如图(a)所示。
实验时,保持桌面水平,用手轻推一下小车。
在小车运动过程中,滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴,图(b)记录了桌面上连续的6个水滴的位置。
(已知滴水计时器每30 s内共滴下46个小水滴)(1)由图(b)可知,小车在桌面上是____________(填“从右向左”或“从左向右”)运动的。
专题06力学实验2—验证牛顿第二定律及动摩擦因数的求解(2012-2021)目录题型一、摩擦因数的求解 (1)题型二、验证牛顿第二定律及其拓展类问题 (5)题型三、实验器材的读数及验证牛顿第二定律 (7)题型一、摩擦因数的求解1.(2021全国甲)为测量小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数,一同学将贴有标尺的瓷砖的一端放在水平桌面上,形成一倾角为α的斜面(已知sinα=0.34,cosα=0.94),小铜块可在斜面上加速下滑,如图所示。
该同学用手机拍摄小铜块的下滑过程,然后解析视频记录的图像,获得5个连续相等时间间隔(每个时间间隔∆T=0.20s)内小铜块沿斜面下滑的距离s i(i=1,2,3,4,5),如下表所示。
s1s2s3s4s55.87cm7.58cm9.31cm11.02cm12.74cm由表中数据可得,小铜块沿斜面下滑的加速度大小为___________m/s2,小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数为___________。
(结果均保留2位有效数字,重力加速度大小取9.80m/s2)【答案】(1).0.43(2).0.32【解析】(1)根据逐差法有()()()2254212222(12.7411.02)10(7.58 5.87)10m/s 0.43m/s 60.206s s s s a T --+-++⨯-+⨯==≈⨯∆(2)对小铜块受力分析根据牛顿第二定律有sin cos mg mg maαμα-=代入数据解得0.32μ≈2.(2020年北京).某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。
实验台上固定一个力传感器,传感器用棉线拉住物块,物块放置在粗糙的长木板上。
水平向左拉木板,传感器记录的F t -图像如图乙所示。
下列说法正确的是()A .实验中必须让木板保持匀速运动B.图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线C.最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7D.只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数【答案】C【解析】AB .为了能研究摩擦力随时间的变化曲线,故物块一直要处于静止状态,则向左的摩擦力一直与向右轻绳的拉力平衡,图乙是向右轻绳的拉力随时间变化曲线,故图乙也可以反映摩擦力随时间变化的曲线,由图可乙知向右轻绳的拉力先增大后减小,最后趋于不变,故物块先受静摩擦力作用后受滑动摩擦力作用,所以不需要让木板保持匀速运动,故AB 错误;C .由图可知,最大静摩擦力约为10N ,滑动摩擦力约为7N ,故最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7,故C 正确;D .结合滑动摩擦力的公式:f N F F μ=,N F mg=可知,由于不知道物块的重力,故无法求物块与木板间的动摩擦因数,故D 错误。
解密14 力学实验⎧⎫⎧⎪⎪⎧⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎬⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎩⎩⎭研究匀变速直线运动实验原理探究性实验探究弹力和弹簧伸长的关系实验器材探究动能定理实验步骤力学实验步骤验证力的平行四边行定则数据处理验证牛顿运动定律误差分析验证性实验验证机械能守恒注意事项验证动量守恒定律考点1 研究匀变速直线运动一、实验目的1.练习正确使用打点计时器,学会利用打上点的纸带研究物体的运动。
2.掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法(2x aT ∆=)。
3.测定匀变速直线运动的加速度。
二、实验原理 1.打点计时器(1)作用。
计时仪器,每隔0.02 s 打一次点。
(2)两种打点计时器的比较(3)纸带上点的意义表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置;通过研究纸带上各点之间的距离,可以判断物体的运动情况;可以利用纸带上打出的点来确定计数点间的时间间隔。
2.匀变速直线运动的判断连续相等时间内的位移之差是恒量,即213243x x x x x x x ∆=-=-=-==恒量(不为零),则物体做匀变速直线运动,且2x aT ∆=。
3.由纸带求物体运动速度的方法根据匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度,即12n n n x x v T++=。
4.由纸带求加速度 (1)用“逐差法”求加速度根据24152633x x x x x x aT -=-=-=,求出加速度41123x x a T -=、52223x x a T -=、63323x x a T -=,再计算出a 1、a 2、a 3的平均值,即为物体运动的加速度,即45612329x x x x x x a T ++---=。
(2)利用v –t 图象的斜率求加速度 先根据12n n n x x v T++=求出多个时刻随对应点的瞬时速度,然后画出v –t 图象,图线的斜率即为物体运动的加速度。
三、实验器材电火花计时器(或电磁打点计时器)一端固定有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸。
2012届高考物理力学实验专题班级 姓名1( 分)读出下面图中游标卡尺与螺旋测微器的读数, 游标卡尺读数为 mm ,螺旋测微器读数为 mm 。
2..用游标卡尺测量合金棒的两底面直径d 、D 和长度L 。
图中游标卡尺(游标尺上有20个等分刻度)的读数L=________cm.3.用螺旋测微器测测量金属导线的直径,其示数如图所示,该金属导线的直径为_______________ mm 。
4.在研究匀变速直线运动的实验中,如下图所示为一条记录小车运动情况的纸带,图中A 、B 、C 、D 、E 为相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔为T=0.1 s.(1)根据__________可以判定小球做__________运动.(2)根据__ __计算各点瞬时速度, v B =______m/s,v C =______m/s,(3)甲乙5.(1)做验证力的平行四边形定则的实验,是在水平放置的木块上铺一张白纸,把橡皮条的一端固定在板的A 点,橡皮条的另一端拴有两细绳套,如图所示,两个测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条使之伸长.到达某一位置O 时需记下______________、______________,描下______________,再用一个测力计钩住细绳套把橡皮条拉长,使结点达______________的位置,再记下______________和______________.(2)下图是A 、B 两位同学在做本实验时得到的结果,可以断定其中______________同学的实验结果比较符合实验事实,理由是___________________________________.(3)“互成角度的两个力的合成”实验中,如图8所示,用AB 两弹簧秤拉橡皮条结点O ,使其位于E 处,此时α+β=90°,然后保持A 的读数不变,当α角由图中所示的值逐渐减小时,要使结点仍在E 处,可采取的办法是A .增大B 的读数,减小β角 B .减小B 的读数,减小β角C .减小B 的读数,增大β角D .增大B 的读数,增大β角6.在“探究求合力的方法”的实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套(如图).实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O .(1)某同学在做该实验时认为:A .拉橡皮条的绳细一些且长一些,实验效果较好B .拉橡皮条时,弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行C .橡皮条弹性要好,拉结点到达某一位置O 时,拉力要适当大些D .拉力F 1和F 2的夹角越大越好其中正确的是 ▲ ▲ (填入相应的字母).(2)若两个弹簧秤的读数均为4N ,且两弹簧秤拉力的方向相互垂直,则 ▲ (选填“能”或“不能”)用一个量程为5N 的弹簧秤测量出它们的合力,理由是 ▲ ▲ ▲ .7( 分)科学规律的发现离不开科学探究,而科学探究可以分为理论探究和实验探究。
实验二:验证牛顿运动定律1. 甲、乙同学根据实验数据画出的小车a 1M 图象为下图中的直线Ⅰ 、Ⅱ,明显超出了误差范围,下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释,其中可能正确的是()A. 实验前甲同学没有平衡摩擦力B. 甲同学在平衡摩擦力时,把长木板的末端抬得过高了C. 实验前乙同学没有平衡摩擦力D. 乙同学在平衡摩擦力时,把长木板的末端抬得过高了2. (2012·潮州)甲、乙、丙、丁四位同学做“验证牛顿第二定律”的实验,设小车质量和车上砝码质量之和为M,沙及沙桶的总质量为m,分别得出如图中甲、乙、丙、丁四个图线,其中图甲、乙、丙是aF 图线,图丁是a 1M 图线,则以下说法中正确的是()A. 丙和丁较好地把握了实验条件M ≫mB. 甲和乙则没有把握好实验条件M ≫mC. 甲同学长木板的倾角太小,而乙同学长木板倾角太大D. 甲、乙、丙三同学中,丙同学较好地完成了平衡摩擦力的操作3. 做验证牛顿第二定律的实验中,由于没有考虑沙桶的质量,结果图象应该是()4. 某同学做了如下力学实验:一质量为m 的物体放在水平面上,物体受到向右的水平拉力F 作用后运动,设水平向右为加速度a 的正方向,如图甲所示,现测得物体的加速度a 与拉力F 之间的关系如图乙所示,由图乙知,F 与a 的关系式为 ,物体的质量m= ,物体与水平面间的动摩擦因数μ= ,横轴上的截距表示,纵轴上的截距表示.甲乙5. (2013·梅州一中)在探究“加速度与力、质量的关系”实验中:(1) 某同学在接通电源进行实验之前,将实验器材组装如图甲所示.请你指出该装置中的错误或不妥之处: , , .甲(2) 要使沙桶和沙的重力近似等于小车所受的拉力,则小车的质量M 沙桶和沙的质量.为减少实验误差,需平衡摩擦力,其操作步骤为:.(3) 在实验中,打点计时器使用的交变电流的频率为50 Hz,记录小车运动的纸带如图乙所示,在纸带上选择0、1、2、3、4、5共6个计数点,相邻两计数点之间还有四个点未画出,纸带旁并排放着带有最小分度为1 mm 的刻度尺,零刻度线跟“0”计数点对齐.乙由图可以读出1和5两个计数点跟0点的距离d1、d5,它们分别为cm、cm;打计数点“2”时小车的瞬时速度为m/s,小车运动的加速度大小为m/s2.(后两空结果保留两位有效数字)6. (2012·惠州改编)如图甲所示为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置.甲乙(1) 在该实验中必须采用控制变量法,应保持不变,用钩码所受的重力作为小车所受外力,用DIS测小车的加速度.(2) 改变所挂钩码的数量,多次重复测量.在某次实验中根据测得的多组数据可画出aF关系图线(如图乙所示).①分析此图线的OA段可得出的实验结论是.②此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是( )A. 小车与轨道之间存在摩擦B. 导轨保持了水平状态C. 所挂钩码的总质量太大D. 所用小车的质量太大7. (2012·广铁一中)实验室给同学们提供了如下实验器材:滑轮小车、小木块、长木板、秒表、砝码、弹簧测力计、直尺,要求同学们用它们来粗略验证牛顿第二定律.(1) 实验中因涉及的物理量较多,须采用控制变量的方法来完成该实验,即:先保持不变,验证物体越小,加速度越大;再保持不变,验证物体越大,加速度越大.(2) 某同学的做法是:将长木板的一端放在小木块上构成一斜面,用小木块改变斜面的倾角,保持滑轮小车的质量不变,让小车沿不同倾角的斜面由顶端无初速释放,用秒表记录小车滑到底端的时间.试回答下列问题:①改变斜面倾角的目的是 .②用秒表记录小车下滑相同距离(从斜面顶端到底端)所花的时间,而不是记录下滑相同时间所对应的下滑距离,这样做的好处是 .(3) 如果要较准确地验证牛顿第二定律,则需利用打点计时器来记录滑轮小车的运动情况.某同学得到一条用打点计时器打下的纸带,并在其上取了O 、A 、B 、C 、D 、E 、F 共7个计数点(图中每相邻两个记数点间还有四个打点计时器打下的点未画出),打点计时器接的是50 Hz 的低压交流电源.他将一把毫米刻度尺放在纸带上,其零刻度和记数点O 对齐.线段OA … … … 数据(cm)… … … …①数据的记录表中最后两栏他未完成,请你帮他完成.②由以上数据计算出物体通过E 点时的速度v E = m/s,物体的加速度a= m/s 2.(取两位有效数字)8. (原创题)某实验小组利用拉力传感器和打点计时器验证牛顿运动定律,实验装置如图甲.他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到拉力F 的大小;小车后面固定-打点计时器,通过拴在小车上的纸带,可测量小车匀加速运动的速度与加速度.甲(1) 若交变电流的频率为50 Hz,则根据图乙所打纸带记录,小车此次运动经B点时的速度 v B= m/s,小车的加速度a= m/s2.乙(2) 由于小车所受阻力f的大小难以测量,为了尽量减小实验的误差,需尽可能降低小车所受阻力f的影响,以下采取的措施中必须的是.A. 适当垫高长木板无滑轮的一端,使未挂钩码的小车恰能拖着纸带匀速下滑B. 钩码质量m远小于小车的质量MC. 定滑轮的轮轴要尽量光滑D. 适当增大钩码的质量m实验四:验证牛顿运动定律1. BC2. CD3. D4. F-F f=ma 5 kg 0.4 最大静摩擦力F为零时的加速度5. (1) 用干电池小车没有靠近打点计时器没平衡摩擦力(2) 远大于不挂沙桶,将木板倾斜一定角度,接通电源,让打点计时器工作,用力轻推小车,给小车一初速度,当打点计时器在纸带上打出的点迹间隔相等时,即平衡了摩擦力(3)1.20 12.00 0.21 0.606. (1) 小车的总质量(2) ①在质量不变的条件下,加速度与外力成正比②C7. (1) 合外力质量质量所受合外力(2) ①改变小车所受的合外力②记录更准确(或:更容易记录、记录误差会更小、时间更容易记录、方便记录、方便计时、位置很难记录等类似答案均可)(3) ①表一线段OA ………OE OF数据…………7.00 9.40(cm)表二线段OA………DEEF数据………… 2.25 2.40(cm)②0.23 0.42(0.38~0.46均可以)8. (1) 0.40 1.46 (2) AD。
高考物理专项复习《力学实验》含答案1.橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比,即F=kx,k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关。
理论与实验都表明k=Y SL,其中Y是由材料决定的常数,材料力学中称之为杨氏模量。
(1)在国际单位中,杨氏模量Y的单位应该是___________A.N B.m C.N/m D.Pa(2)有一段横截面是圆形的橡皮筋,应用螺旋测微器和刻度尺分别测量它的直径和长度如图(a)和图(b)所示,刻度尺的读数为___________cm,螺旋测微器的读数为___________mm。
(3)小华通过实验测得该橡皮筋的一些数据,作出了外力F与伸长量x之间的关系图像如图(c)所示。
由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k=___________N/m,这种橡皮筋的Y值等于___________(结果保留两位有效数字)。
(4)图像中图线发生弯曲的原因是___________。
【答案】D11.98(11.96~12.00均正确) 3.999(3.998~4.000均正确)319.1 3.0×106 Pa橡皮筋受力发生的形变超出其弹性限度,不再遵循弹力F与伸长量x成正比的规律【详解】(1)[1]根据表达式Sk YL=得kLYS=已知k的单位是N/m,L的单位m,S的单位是m2,所以Y的单位是N/m2,也就是Pa,故D项正确。
(2)[2][3]刻度尺从零开始,橡皮筋的尾部接近12.00,则读数估读为11.98 cm;螺旋测微器固定部分读数3.5 mm,转动部分读数为49.9,故读数为3.5 mm+49.9×0.01 mm=3.999 mm。
(3)[4]根据胡克定律F=kx可知,图像的斜率大小等于劲度系数大小,由图像求出劲度系数为k=15.00.047N/m=319.1 N/m[5]根据Sk YL=可得62319.10.1198Pa 3.010Pa0.0039993.14()2kLYS⨯===⨯⨯(4)[6]当弹力超过其弹性限度时,胡克定律不再适用,即不再遵循伸长量x与弹力F成正比的规律,故图线发生弯曲。
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考点7 力学实验1.(2018·安徽理综·T21(I ))图甲为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图.砂和砂桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为M.实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小.(1)实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项操作是 ( )A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节m 的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动B.将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动C.将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动 (2)实验中要进行质量m 和M 的选取,以下最合理的一组是 ( ) A.M=200 g,m=10 g 、15 g 、20 g 、25 g 、30 g 、40 g B.M=200 g,m=20 g 、40 g 、60 g 、80 g 、100 g 、120 g C.M=400 g,m=10 g 、15 g 、20 g 、25 g 、30 g 、40 gD.M=400 g,m=20 g 、40 g 、60 g 、80 g 、100 g 、120 g(3)图乙是实验中得到的一条纸带,A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出.量出相邻的计数点之间的距离分别为:s AB =4.22 cm 、s BC =4.65 cm 、s CD =5.08 cm 、s DE =5.49 cm 、s EF =5.91cm 、s FG =6.34 cm.已知打点计时器的工作频率为50 Hz,则小车的加速度a= m/s 2(结果保留2位有效数字).【解题指南】解答本题时要注意以下两点: (1)实验中应注意分析误差及减小误差的方法. (2)利用纸带求加速度时应用位移逐差法.【解析】(1)要使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,应将长木板远离定滑轮的一端垫起,使小车所受重力沿木板向下的分力与小车及纸带所受摩擦力平衡,即选项B 正确.(2)要使砂和砂桶的总重力的大小作为细线对小车拉力的大小,必须使m 《 M ,只有选项C 符合这个要求 (3)小车的加速度为:2()()9DE EF FG AB BC CD s s s s s s a t ++-++=,其中t=0.1s ,代入数据得:a=0.42m/s 2【答案】(1)B (2)C (3)0.422.(2018·江苏物理·T11)为测定木块与桌面之间的动摩擦因数,小亮设计了如图所示的装置进行实验.实验中,当木块A 位于水平桌面上的O 点时,重物B 刚好接触地面.将A 拉到P 点,待B 稳定后静止释放,A 最终滑到Q 点.分别测量OP 、OQ 的长度h 和s.改变h,重复上述实验,分别记录几组实验数据.(1)实验开始时,发现A 释放后会撞到滑轮.请提出两个解决方法. (2)请根据下表的实验数据作出s -h 关系的图象.(3)实验测得A 、B 的质量分别为m=0.40 kg 、M=0.50kg.根据s-h 图象可计算出A 木块与桌面间的动摩擦因数μ= .(结果保留一位有效数字)(4)实验中,滑轮轴的摩擦会导致μ的测量结果 (选填“偏大”或“偏小”).[: 【解题指南】解答本题第(3)问时可按以下思路分析:)解决。
力学试验目录一、必修实验【题型一】 纸带类问题【题型二】弹簧、橡皮条类实验【题型三】 平抛实验二.选修实验【题型四】单摆实验【题型五】碰撞实验三.力学创新实验一、必修实验【题型一】纸带类问题【解题指导】1.平衡摩擦力的两个实验及方法探究加速度与力、质量的关系及探究做功与速度变化的关系两个实验均需平衡摩擦力,平衡摩擦力的方法是垫高有打点计时器的一端,给小车一个初速度,小车能匀速下滑。
2.三个关键点(1)区分计时点和计数点:计时点是指打点计时器在纸带上打下的点;计数点是指测量和计算时在纸带上所选取的点。
要注意“每五个点取一个计数点”与“每隔四个点取一个计数点”的取点方法是一样的。
(2)涉及打点计时器的实验均是先接通电源。
打点稳定后,再释放纸带。
(3)实验数据处理可借助图象,充分利用图象斜率、截距等的物理意义。
1(2023上·四川绵阳·高三绵阳中学校考开学考试)某同学利用如图甲所示的装置研究小车的匀变速直线运动,实验时将打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上,得到一条纸带如图乙所示。
(1)实验时必要的措施是。
(填正确选项前的字母标号)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)图乙中A、B、C、D、E、F、G为依次选取的计数点(每相邻两个计数点间还有四个点未画出),已知s1=7.08cm,s2=7.70cm,s3=8.29cm,s4=8.91cm,s5=9.50cm,s6=10.11cm,则小车的加速度大小为m/s2。
(结果保留两位有效数字)【答案】AB/BA0.61【详解】(1)[1]AB .为了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,应先开电源再放小车,故AB 正确;C .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;D .为了让小车做匀加速直线运动,应使小车受力恒定,因此只要摩擦力恒定即可,不需要平衡小车与长木板间的摩擦力,故D 错误。
2012高考物理二轮复习---力学实验专题突破1 小张利用教材上“验证机械能守恒定律”的实验装置,将重物连接在穿过打点计时器限位孔的纸带上,让重物无初速度下落来研究重物的运动情况和测量当地的重力加速度直。
他按正确的操作打下并选得纸带如图所示,其中O 是起始点,A 到E 之间的各点是打点计时器连续打下的各个点。
已知打点频率为f ,该同学测得O 到A 、C 、E 各点的距离分别为d1,d2,d3①打点计时器打D 点时.重物的速度大小是___________。
②测得的重力加速度大小是________。
12、(4分)如右上图所示,是用落体法验证机构能守恒定律的实验装置,请回答下列问题:①从下列器材中选出实验所必需的,其编号为 A .打点计时器(含纸带);B .重锤;C .天平;D .毫米刻度尺;E .秒表②实验中产生系统误差的主要原因是纸带通过打点计时器的摩擦阻力,使重锤获得的动能往往 它所减小的重力势能(填“大于”、“小于”或“等于”)2(1) ABD (2) 小于3.“探究功与物体速度变化的关系”的实验如图所示,当静止的小车在一条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为W 。
当用2条、3条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。
每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。
(1)若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置(视小车为质点),下列说法正确的是 。
A .橡皮筋处于原长状态B .橡皮筋仍处于伸长状态C .小车在两个铁钉的连线处D .小车已过两个铁钉的连线夹子A B C D (2)下列4条纸带哪一条是在探究功与物体速度变化关系的实验中,正确操作可能得到的纸带( )(3)若实验中的所有操作和数据处理无错误,则绘出的图线(图中022-=∆v v 、将一根橡皮筋对小车做的功记为1)应为过原点的一条直线。
2012高考物理二轮专题训练训练31 力学实验
1.某实验小组研究橡皮筋伸长与所受拉力的关系.实验时,将原长约200 mm的橡皮筋上端固定,在竖直悬挂的橡皮筋下端逐一增挂钩码(质量均为20 g),每增挂一只钩码均记下对应的橡皮筋伸长量;当挂上10只钩码后,再逐一把钩码取下,每取下一只钩码,也记下对应的橡皮筋伸长量.根据测量数据,作出增挂钩码和减挂钩码时的橡皮筋伸长量Δl与拉力F 关系的图象如图1所示.从图象中可以得出( )
图1
A.增挂钩码时Δl与F成正比,而减挂钩码时Δl与F不成正比
B.当所挂钩码数相同时,增挂钩码时橡皮筋的伸长量比减挂钩码时的大
C.当所挂钩码数相同时,增挂钩码时橡皮筋的伸长量与减挂钩码时的相等
D.增挂钩码时所挂钩码数过多,导致橡皮筋超出弹性限度
2.在做“互成角度的两个力的合成”实验时,橡皮条的一端固定在木板上,用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点,以下操作中错误的是( )
A.同一次实验过程中,O点位置允许变动
B.实验中,弹簧秤必须与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤刻度
C.实验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到O点
D.实验中,把橡皮条的另一端拉到O点时,两弹簧秤之间夹角应取90°,以便于算出合力的大小
3.(1)有一游标卡尺,主尺的最小分度是1 mm,游标上有20个小的等分刻度,用它测量一工件的长度,如图2所示,图示的读数是________ mm.
(2)图3螺旋测微器的读数是________ mm.
图2 图3
4.在“研究匀变速直线运动”的实验中,打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz,记录小车运动的纸带如图4所示,在纸带上选择6个计数点A、B、C、D、E、F,相邻两个计数点之间还有四个点未画出,各点到A点的距离依次是2.0 cm、5.0 cm、9.0 cm、14.0 cm、20.0 cm.
图4
(1)根据学过的知识可以求出小车在B点的速度v B=________ m/s,CE间的平均速度为________ m/s;
(2)以打B点时为计时起点,建立v-t坐标系如图5所示,请在图中作出小车运动的速度与时间的关系图线:
图5
(3)根据图线可得小车运动的加速度为________ m/s2.
5.某学习小组做探究“合力做功和物体速度变化的关系”的实验如图6,图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行,这时,橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条…,完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致.每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出.
图6
(1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、刻度尺和________电源(填“交流”或“直流”).
(2)实验中,小车会受到摩擦阻力的作用,可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力,则下面操作正确的是________.
A.放开小车,小车能够自由下滑即可
B.放开小车,小车能够匀速下滑即可
C.放开拖着纸带的小车,小车能够自由下滑即可
D.放开拖着纸带的小车,小车能够匀速下滑即可
(3)若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,下列说法正确的是________.
A.橡皮筋处于原长状态
B.橡皮筋仍处于伸长状态
C.小车在两个铁钉的连线处
D.小车已过两个铁钉的连线
(4)在正确操作情况下,打在纸带上的点,并不都是均匀的,如图7所示,为了测量小车获得的速度,应选用纸带的__________部分进行测量.打点间隔为0.02 s,则小车的最大速度v=______ m/s.(保留两位有效数字)
图7
6.如图8所示装置(1)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,得到一条打点的纸带,如图9所示,已知相邻计数点间的时间间隔为T,且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出,则小车加速度的表达式为a=________.
图8
图9
(2)消除小车与水平木板之间摩擦力的影响后,可用钩码总重力代替小车所受的拉力,此时钩码m与小车总质量M之间应满足的关系为_______________________________.
(3)在“探究加速度与质量的关系”时,保持钩码质量不变,改变小车质量M,得到的实验数据如下表:
为了验证猜想,请在图10坐标系中作出最能直观反映a与M之间关系的图象.
图10
7.光电计时器结构如图11(a)所示,当有物体从M、N间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间,若知道物体的长度,就可知道物体通过光电门的速度.如图(b),E、F为上下两个光电门,现要利用此装置探究机械能守恒定律.
(1)如图(c)所示,游标卡尺测量的物体A厚度为______ cm.
(2)让物块A从某一位置下落,通过测量并计算得出它通过光电门E和F的速度分别为v1和v2,已知当地重力加速度为g,若要探究物块在E、F之间运动过程的机械能是否守恒,还需测量的物理量为__________________.若________和________在误差允许的范围内相等,则可说明物块的机械能守恒.(用物理量的字母符号表示)
图11
8.(1)如图12所示为某同学所安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置,若在图示状态下开始做实验,请从该同学的装置和操作中指出存在的问题或错误____________________
_______________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________.
图12
(2)下图13是(1)中更正后实验打出的一条纸带,已知打点计时器的打点周期是0.02 s,
求出小车运动加速度的大小为________ m/s2,(计算结果保留2位有效数字)
图13。