（新课标）高三物理二轮复习 第1部分 专题6 物理实验与创新 第1讲 力学实验课时作业集训.doc

力学实验1(2015四川理综8)某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，安装好实验装置，让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂1个钩码，静止时弹簧长度为l1，如图1所示，图2是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺(最小分度是1毫米)上位置的放大图，示数l1_cm.在弹簧下端分别挂2个、3个、4个，5个相同钩码，静止时弹簧长度分别是l2、l3、l4、l5.已知每个钩码质量是50 g，挂2个钩码时，弹簧弹力f2_n(当地重力加速度g9.8 m/s2)要得到弹簧伸长量x，还需要测量的是_，作出fx曲线，得到弹力与弹簧伸长量的关系解析：刻度尺示数为25.85 cm，注意估读挂2个钩码时，弹簧弹力等于此时钩码的重力，即f2mg0.98 n由于伸长量等于弹簧的长度减去原长，因此要得到伸长量，还需要测量弹簧原长答案：25.850.98弹簧原长2某实验小组的同学在验证力的平行四边形定则时，操作过程如下：将一张白纸固定在水平放置的木板上，橡皮筋的一端固定在a点，另一端拴上两个细绳套，用两个弹簧测力计互成角度地拉两个细绳套，使细绳套和橡皮筋的结点位于图甲中的o点；在白纸上记录o点的位置和两细绳套的方向，同时读出两弹簧测力计的读数f1和f2；选取合适的标度在白纸上作出f1和f2的图示，由平行四边形定则作出f1和f2的合力f；用一个弹簧测力计拉细绳套，使细绳套和橡皮筋的结点仍到达o点；在白纸上记录细绳套的方向，同时读出弹簧测力计的读数f；按以上选取的标度在白纸上作出f的图示，比较f和f的大小和方向；改变两细绳套的方向和弹簧测力计的拉力的大小，重复以上操作，得出实验结论(1)对本实验的下列叙述中正确的是_；a两次拉伸橡皮筋应将橡皮筋沿相同方向拉到相同长度b两细绳套必须等长c每次都应将弹簧测力计拉伸到相同刻度d拉橡皮筋的细绳套要长一些，标记同一细绳套方向的两点要远一些(2)某次操作时两弹簧测力计的指针指在图甲中所示的位置，则两弹簧测力计的读数分别为fb_n、fc_n；(3)如果本实验所用弹簧测力计的量程均为5 n其中图乙中f13.00 n、f23.80 n，且两力互相垂直；图丙中f1f24.00 n，且两力的夹角为30；图丁中f1f24.00 n，且两力的夹角为120.其中明显不符合操作的是图_解析：(2)由弹簧测力计的读数规则可知fb3.20 n、fc2.60 n；(3)明显不符合操作的是图丙，因为图中两个力的合力超过了弹簧测力计的量程，若用一个弹簧测力计拉时拉不到o点答案：(1)ad(2)3.202.60(3)丙3一学生用如图甲所示的装置测量木块与木板间的动摩擦因数在桌面上放置一块水平长木板，木板一端带滑轮，另一端固定一打点计时器木块一端拖着穿过打点计时器的纸带，另一端连接跨过定滑轮的绳子，在绳子上悬挂一定质量的钩码后可使木块在木板上匀加速滑动实验中测得木块质量m150 g，钩码质量m50 g.(1)实验开始时，应调整滑轮的高度，让绳子与木板_；(2)实验中得到如图乙所示的纸带，纸带上a、b、c、d、e是计数点，相邻两计数点之间的时间间隔是0.10 s，所测数据在图中已标出，根据图中数据可求得木块运动的加速度a_m/s2(结果保留两位有效数字)；(3)根据实验原理可导出计算动摩擦因数的表达式_(用m、m、g、a表示)；取g10 m/s2，代入相关数据可求得_(计算结果保留一位有效数字)解析：(1)实验由纸带测定木块加速度，木块所受拉力方向不变，保持与桌面平行，因此需要在实验前调整滑轮高度，使绳子与木板平行；(2)根据匀变速直线运动规律的推论xat2可知，木块的加速度a m/s20.25 m/s2；(3)钩码与木块加速度大小相等，假设绳子张力为ft，对钩码有：mgftma，对木块则有：ftmgma，解两式得：，将已知条件代入解得：0.3.答案：(1)平行(2)0.25(3)0.34.用如图甲所示装置做“探究物体的加速度跟力的关系”的实验实验时保持小车的质量m(含车中的钩码)不变，用在绳的下端挂的钩码的总重力mg作为小车受到的合力，用打点计时器和小车后端拖动的纸带测出小车运动的加速度(1)实验时绳的下端先不挂钩码，反复调整垫木的左右位置，直到小车做匀速直线运动，这样做的目的是_(2)图乙为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点a、b、c、d、e，相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，测出各计数点到a点之间的距离，如图乙所示已知打点计时器接在频率为50 hz的交流电源两端，则此次实验中小车运动的加速度的测量值a_m/s2.(结果保留两位有效数字)(3)通过增加绳的下端挂的钩码的个数来改变小车所受的拉力f，得到小车的加速度a与拉力f的数据，画出af图线后，发现当f较大时，图线发生了如图丙所示的弯曲该同学经过思考后将实验方案改变为：将小车中的钩码挂在绳的下端来增加钩码的个数和外力那么关于该同学的修正方案，下列说法正确的是_(写选项字母)a可以避免af图线的末端发生弯曲b要避免af图线的末端发生弯曲的条件是mmc画出的af图线的斜率为d画出的af图线的斜率为解析：(1)让重力沿斜面方向的分力平衡摩擦力(2)根据逐差法a102 m/s21.0 m/s2.(3)对小车fma，对钩码mgfma，联立解得a，在mm保持不变时，af图线是一条直线，斜率为，因此a、d正确答案：(1)平衡小车运动中所受的摩擦阻力(2)0.99或(1.0)(3)ad5某实验小组欲测定正方体木块与长木板之间的动摩擦因数，采用如图甲所示的装置，图中长木板水平固定(1)实验开始之前某同学用游标卡尺测得正方体边长，读数如图乙所示，则正方体的边长为_cm.(2)如图丙所示为该组同学实验中得到的一条纸带的一部分，0,1,2,3,4,5,6为计数点，相邻两计数点间还有4个计时点未画出从纸带上测出x13.20 cm，x24.52 cm，x58.42 cm，x69.70 cm，则木块的加速度大小a_m/s2(保留两位有效数字)(3)该组同学用天平测得木块的质量为m，砝码盘和砝码的总质量为m，同时已知重力加速度为g，木块的加速度为a.则木块与长木板间动摩擦因数表达式_.解析：(1)游标卡尺的主尺读数为90 mm，二十分度游标卡尺精确度为0.05 mm，游标尺第3条刻度线与主尺刻度线对齐，故游标尺读数为0.15 mm，所以所测正方体边长为90.15 mm9.015 cm；(2)由于相邻计数点间还有4个计时点未画出，故相邻计数点代表时间间隔为0.1 s，由计数点02段可计算出计数点1的瞬时速度v10.39 m/s，同理可求得计数点5的瞬时速度v50.91 m/s，由加速度定义式可知，a1.3 m/s2；(3)设木块所受线的拉力为f，对木块应用牛顿第二定律有：fmgma，对砝码盘和砝码整体，则有：mgfma，解两式得：.答案：(1)9.015(2)1.3(3)6在利用“落体法”探究机械能守恒定律时，实验装置如图甲所示，具体操作如下：按照图甲中的装置组装实验器材；将下端拴接重物的纸带穿过打点计时器的限位孔，使纸带呈竖直状态，且使重物靠近打点计时器；接通电源，待打点计时器打点稳定后释放纸带，在纸带上打下一系列的点；换用新纸带多次重复上述操作；从其中选择一条点迹清晰的纸带，如图乙所示，测量出图乙中的计数点1、2、3到打点计时器所打的第一个点0的间距分别为h1、h2、h3.由以上操作回答下列问题：(1)如果重物的质量为m，打点计时器的打点周期为t，重力加速度用g表示，则当打点计时器打下计数点2时重物动能的增加量为_，重力势能的减少量为_；(2)如果以打0点时重物的位置为零势能点，求出重物下落任一高度时的动能以及重力势能，根据得出的多组数据，建立如图丙所示的坐标系，其中图线a为重物的重力势能的绝对值随下落高度的变化规律图线，图线b为重物的动能随下落高度的变化规律图线，且两图线的斜率分别为ka、kb.两图线没有重叠的原因是_解析：(1)打点计时器打下计数点2时重物的速度为v，此时重物增加的动能为ekmv2，重物减少的重力势能为mgh2；(2)图线a与图线b不重叠的主要原因是重物和纸带下落过程中需要克服阻力做功答案：(1)mgh2(2)重物和纸带下落过程中需要克服阻力做功7某同学为探究“合外力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，操作步骤为：按图1摆好实验装置，其中小车质量m0.20 kg，钩码总质量m0.05 kg.先接通打点计时器的电源(电源频率为f50 hz)，然后释放小车，打出一条纸带(1)他在多次重复实验得到的纸带中选取出自认为满意的一条，如图2所示，把打下的第一点记作0，选取点迹清晰的三个相邻计数点标记为1、2、3(相邻计数点间还有4个点未画出)，用刻度尺测得计数点1、2、3到0点的距离分别为d125.6 cm，d236.0 cm，d348.0 cm.他把钩码重力作为小车所受合外力(g取9.8 m/s2)，算出打下0点到打下点2过程中合力做功w_j，把打下点2时小车的动能作为小车动能的改变量，算得ek_j(结果保留3位有效数字)(2)根据此次实验探究的结果，他并没能得到“合外力对物体做的功等于物体动能的增量”，且误差较大你认为产生这种情况的原