高三物理实验复习(力学部分).docx

高三物理实验复习(力学部分)1某同学为了探究物体在斜面上的运动时摩擦力与斜面倾角的关系，设计实验装置如图。长直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物块上。在平板上标出A、B两点，B点处放置一光电门，用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间。实验步骤如下： 用游标卡尺测量滑块的挡光长度d，用天平测量滑块的质量m； 用直尺测量AB之间的距离s，A点到水平桌面的垂直距离h1，B点到水平桌面的垂直距离h2； 将滑块从A点静止释放，由光电计时器读出滑块的挡光时间t1 重复步骤数次，并求挡光时间的平均值； 利用所测数据求出摩擦力f和斜面倾角的余弦值； 多次改变斜面的倾角，重复实验步骤，做出f-关系曲线。（1） 用测量的物理量完成下列各式（重力加速度为g）： 斜面倾角的余弦= ； 滑块通过光电门时的速度v= ； 滑块运动时的加速度a= ； 滑块运动时所受到的摩擦阻力f= ；（2）测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图所示，读得d= 。2“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示.（1）在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸袋如图乙所示。计时器打点的时间间隔为0.02s.从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离。该小车的加速度a=_m/s2.（结果保留两位有效数字）（2）平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上.挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度。小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表：砝码盘中砝码总重力F(N)0.1960.3920.5880.7840.980加速度a（ms-2）0.691.181.662.182.70请根据实验数据作出a-F的关系图像.O（3）根据提供的试验数据作出的-F图线不通过原点，请说明主要原因。3如图所示，两个质量各为m1和m2的小物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知m1m2，现要利用此装置验证机械能守恒定律.（1）若选定物块A从静止开始下落的过程进行测量，则需要测量的物理量有 （在答题卡上对应区域填入选项前的编号）物块的质量m1、m2；物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间；物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间；绳子的长度.（2）为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议：绳的质量要轻：在“轻质绳”的前提下，绳子越长越好；尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇晃；两个物块的质量之差要尽可能小.以上建议中确实对提高准确程度有作用的是 。（在答题卡上对应区域填入选项前的编号）（3）写出一条上面没有提到的提高实验结果准确程度有益的建议： 4为了测定滑块与桌面之间的动摩擦因数，某同学设计了如图所示的实验装置。其中，是质量为的滑块（可视为质点），b是可以固定于桌面的滑槽（滑槽末端与桌面相切）。第一次实验时，将滑槽固定于水平桌面的右端，滑槽的末端与桌面的右端M对齐，让滑块从滑槽上最高点由静止释放滑下，落在水平地面上的P点；第二次实验时，将滑槽固定于水平桌面的左端，测出滑槽的末端N与桌面的右端M的距离为L，让滑块再次从滑槽上最高点由静止释放滑下，落在水平地面上的P点。已知当地重力加速度为g，不计空气阻力。实验还需要测量的物理量（用文字和字母表示）： 。写出滑块与桌面间的动摩擦因数的表达式是（用测得的物理量的字母表示）：= 。5(1)用如图12所示的游标卡尺测量圆形钢管内径的操作方法是：把 (填“A”、“B”、“C”或“D”)放入到圆形钢管内，并尽量把它们拉开到最大位置某同学用图l2所示的游标卡尺测量圆形钢管内径时的测量结果如图13所示，则该圆形钢管的内径是 cm（2）在（1）中为了进一步提高测量的精确度，应选用下列器材中的（ ）A.50等分的游标卡尺 B. 螺旋测微器 C. 20等分的游标卡尺(3)“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图l4所示的(甲)或(乙)方案来进行 比较这两种方案， (填“甲”或“乙”)方案好些，理由是 如图15是该实验中得到的一条纸带，测得每两个计数点间的距离如图中所示，已知每两个计数点之间的时间间隔T=0.1s物体运动的加速度a= ；该纸带是采用 (填“甲”或“乙”)实验方案得到的简要写出判断依据 如图16是采用(甲)方案时得到的一条纸带，在计算图中N点速度时，几位同学分别用下列不同的方法进行，其中正确的是ABCD6物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz。开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点。 （1）上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。根据图中的数据可以计算出滑块的加速度a= (保留三位有效数字)。(2)回答下列两个问题：为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有 。（填入所选物理量前的字母） A.木板的长度l B.木板的质量m1 C.滑块的质量m2 D.托盘和砝码的总质量m3 E.滑块运动的时间t 测量中所选定的物理量时需要的实验器材是 。 （3）滑块与木板间的动摩擦因数 （用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）.与真实值相比，测量的动摩擦因数 （填“偏大”或“偏小” ）。写出支持你的看法的一个论据： .7为了“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如图所示实验装置请思考探究思路并回答下列问题：（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是_A将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动B将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动C将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动D将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动ABCDEFGx1x2x3x4x5x6（2）在“探究加速度与力、质量关系”的实验中，得到一条打点的纸带，如图所示，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=_；（3）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_；（4）在“探究加速度与质量的关系”时，保持砝码质量不变，改变小车质量m，得到的实验数据如下表：实验次数12345小车加速度a/ms-20.770.380.250.190.16小车质量m/kg0.200.400.600.801.00O为了验证猜想，请在下列坐标系中作出最能直观反映a与m之间关系的图象8（1）在“研究共点力的合成”实验中，可减小实验误差的措施有（ ）A.两个分力F1、F2间夹角要尽量大些B.两个分力F1、F2的大小要尽量大些C.拉橡皮筋时，橡皮筋、细绳和弹簧秤应贴近图板，并且平行于图板D.实验前，先把所用的两个弹簧秤的钩子相互钩住，平放在桌子上，向相反方向拉动，检查读数是否相同ABV磁敏电阻cdcbaCD15105（2）用DIS研究机械能守恒定律。将实验装置中的光电门传感器接入数据采集器，测定摆锤在某一位置的瞬时速度，从而求得摆锤在该位置的动能，同时输入摆锤的高度，求得摆锤在该位置的重力势能，进而研究势能和动能转化时的规律。实验中A、B、C、D四点高度为0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由计算机默认，不必输入。现某位同学要测定摆锤在D点的瞬时速度。其实验装置如图(1)所示，接着他点击“开始记录”，同时让摆锤从图中所示位置释放，计算机将摆锤通过光电门传感器的速度自动记录在表格的对应处，如图(2)。图（1）请指出该同学实验中的错误之处： 图（2）中计算机记录的数据与真实值相比将 （填“偏大”、“偏小”或“仍准确”）9为了“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如图甲所示的器材：A为小车，B为电火花计时器，C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于砝码和小桶的总重量请思考探究思路并回答下列问题：（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取什么做法?（2）在“探究加度与质量的关系”时，保持砝码和小桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m数据如下表：根据上述实验数据，用计算机绘制出图象如图乙所示：通过对图象（图乙）的观察，可猜想在拉车F一定的情况下a与m的关系可能是：、等等，为了验证猜想，请在图丙中作出最能直观反映a与m之间关系的图象（3）在“探究加速度与力的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中砝码的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与力F图线如图丁，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因是。10(1)在“互成角度的两个力的合成”实验中，用两个弹簧秤分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使它伸长到某一位置点，为了确定两个分力的大小和方向，这一步操作中必须记录的是 A橡皮条固定端的位置 B描下点位置和两条细绳套的方向 C橡皮条伸长后的总长度 D两个弹簧秤的读数(2)做实验时，根据测量结果在白纸上画出如图所示的图，其中为橡皮筋与细绳的结点图中的 是和的合力的理论值； 是和的合力的实际测量值11如图甲所示是某同学探究小车加速度与力的关系的实验装置，他将光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置A由静止释放（1）若用游标卡尺测出遮光条的宽度d如图乙所示，则d= cm；实验时将小车从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间t=2.010-2s，则小车经过光电门时的速度为 _m/s；（2）实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等，则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为 ；（3）测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间t，并算出相应小车经过光电门时的速度v，通过描点作出线性图象，研究小车加速度与力的关系处理数据时应作出 （选填“v-m”或“v2-m”）图象；123cm01020乙AB光电门遮光条小车重物甲（4）某同学在（3）中作出的线性图象不通过坐标原点，其原因是 12小明同学在学完力的合成与分解后，想在家里做实验验证力的平行四边形定则他从学校的实验室里借来两只弹簧测力计，按如下步骤进行实验A在墙上贴一张白纸用来记录弹簧弹力的大小和方向B在一只弹簧测力计的下端悬挂一装满水的水杯，记下静止时弹簧测力计的读数FC将一根大约30 cm长的细线从杯带中穿过，再将细线两端拴在两只弹簧测力计的挂钩上在靠近白纸处用手对称地拉开细线，使两只弹簧测力计的读数相等，在白纸上记下细线的方向和弹簧测力计的读数，如图甲所示D在白纸上按一定标度作出两个弹簧测力计的弹力的图示，如图乙所示，根据力的平行四边形定则可求出这两个力的合力（1）在步骤C中，弹簧测力计的读数为N（2）在步骤D中，合力N （3）若，就可以验证力的平行四边形定则13在一次课外活动中，某同学用图甲所示装置测量放在水平光滑桌面上铁块A与金属板B间的动摩擦因数。已知铁块A的质量mA=1kg，金属板B的质量mB=0.5kg。用水平力F向左拉金属板B，使其向左运动，弹簧秤的示数如图甲所示，则A、B间的摩擦力F=_N，A、B间的动摩擦因数= 。（g取10m/s2）。该同学还将纸带连接在金属板B的后面，通过打点计时器连续打下一系列的点，测量结果如图乙所示，图中各计数点间的时间间隔为0.1s，可求得拉金属板的水平力F= N14（1）如图所示，螺旋测微器的读数为_ _mm，游标卡尺的读数为_ mm（2）在“验证机械能守恒定律”的实验中：a选出一条纸带如图所示，其中O点为起始点(速度为零)，A、B、c为三个计数点，打点计时器通以50Hz交流电，用最小刻度为mm的刻度尺，测得OA=1113cm，OB：=1769cm，Oc=2590Cm。在计数点A和B之间、B和C之间还各有一个点，重锤的质量为m，取g=98ms2，根据以上数据当打点针打到B点时，重锤的重力势能比开始下落时减小了_这时它的动能是_，结论是：在忽略误差的情况下，重锤的机械能守恒为增加该实验小组实验结果的可靠性，你认为应该_b.该同学从实验结果发现，当使用钩码拉动纸带下落时，加速度比实际的重力加速度小为了有效地缩小这个实验测得的加速度与实际的重力加速度之差，请你提出一个有效的改进方法：_15为了测量两张纸之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：如图所示，在木块A和板B上贴上待测的纸，B木板水平固定，砂桶通过细线与木块A相连，调节砂桶中砂的多少，使木块A匀速向左运动测出砂桶和砂的总质量m，以及贴纸木块A的质量M，则两纸间的动摩擦因数=m/M。(1)该同学为什么要把纸贴在木块A和木板B上，而不直接测量两张纸间的滑动摩擦力？_(2)在实际操作中，发现要保证木块A做匀速运动较困难，请你对这个实验作一改进来克服这一困难你设计的改进方案是 ；根据你的方案，结果动摩擦因数的表达式是 ；根据你的方案要添加的器材有 。16为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间t1、t2都可以被测量并记录滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，光电门间距离为s，牵引砝码的质量为m 回答下列问题：（1）实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其它仪器的情况下，如何判定调节是否到位？答： （2）若取M0.4 kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是 （A）m15 g （B）m215 g （C）m340 g （D）m4400 g（3）在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式为： （用t1、t2、D、S表示）参考答案：1、（1）（2）3.62cm2、(1) 0.16 (0.15也算对) （2）（见图） （3）未计入砝码盘的重力3、缺4、 MO的高度