高考物理一轮复习实验专题训练：力学实验4

高考物理一轮复习实验专题训练：力学实验4姓名：___________班级：___________学号：___________1．为测量滑块与桌面间的动摩擦因数μ，用如右图所示的装置进行实验：A、先测出滑块A、B的质量M、m，查出当地的重力加速度g．B、用细线将滑块A、B连接，使A、B间的弹簧压缩，滑块B紧靠在桌边．C、剪断细线，测出滑块B做平抛运动落地时到重锤线的水平位移s1和滑块A沿桌面滑行距离s2．（1）为验证动量守恒，写出还须测量的物理量及表示它的字母：________（2）动量守恒的表达式为：________（用题目中所涉及的物理量的字母表示）．（3）接着，根据（b）中表达式及测量出的数据就能计算出滑块与桌面间的动摩擦因数________．2．如图所示为研究弹簧的弹性势能与弹簧形变量x关系的实验装置。使木板倾斜一个适当的角度，在木板的顶端固定着弹射器，可把小物块以不同的速度沿木板向下弹出。木板底端固定着要研究的弹簧，弹簧处于自然长度时，弹簧的上端与刻度尺的零刻度对齐，并在该位置安装速度传感器，以便测出小物块到该位置的速度。已知小物块的质量为m，回答下列问题：(1)若速度传感器显示的示数为v0，则弹簧最大的弹性势能为______。(2)关于长木板倾斜及弹簧的选择下列说法正确的是()A．长木板倾斜是为了增大小物块接触弹簧时的速度B．长木板倾斜是为了平衡摩擦力，使小物块动能全部转化为弹簧的弹性势能C．弹簧应选择尽量长些且劲度系数较小的D．弹簧应选择尽量长些且劲度系数较大的(3)如何较准确的测量弹簧的最大形变量？_______。3．用如图（a）所示的装置示意图，可以监测圆盘转动的快慢，并且还可以测定其转动的周期。原理为：一竖直放置的圆盘绕水平固定转轴转动，在圆盘上沿半径方向开有一条宽度均匀的狭缝。在水平固定转轴的正下方，将激光器与传感器水平左右对准，使二者间连线与转轴平行，分别置于圆盘的左右两侧，且可以同步地由某一位置竖直向下匀速移动，激光器连续水平向左发射激光束。在圆盘匀速转动过程中，当狭缝经过激光器与传感器之间时，传感器接收到一个激光信号，并将其输入计算机，经处理后画出相应图线。图（b）为所接收的激光信号随时间变化的图线，横坐标表示时间，纵坐标表示接收到的激光信号强度。已知传感器接收到第1个激光束信号时，激光束距圆盘中心的距离为；传感器接收到第2个激光束信号时，激光束距圆盘中心的距离为。（1）根据题中及图中的有关数据，圆盘转动的周期为___________；（2）激光器和传感器一起竖直向下运动的速度为___________；（3）传感器接收到第3个激光束信号时，激光束距圆盘中心的距离为___________；（4）图（b）中和的大小关系为：____（选填“大于”“等于”或“小于”）。4．为测量滑块与桌面间的动摩擦因数，用如图所示的装置进行实验，实验步骤如下：A．先测出滑块A、B的质量M、m。查出当地的重力加速度g。B．用细线将滑块A、B连接，使A、B间的弹簧压缩，滑块B紧靠在桌边。C．剪断细线，测出滑块B做平抛运动落地时到中垂线的水平位移s1和滑块A沿桌面滑行的距离s2.(1)为验证动量守恒，写出还须测量的物理量及表示它的字母：_____________________(2)动量守恒的表达式为：______________________（用题目中所涉及的物理量的字母表示）(3)接着，根据(2)中表达式及测量出的数据就能计算出滑块与桌面间的动摩擦因数了。的计算公式为：____________________。5．利用气垫导轨探究弹簧的弹性势能与形变量的关系，在气垫导轨上放置一带有遮光片的滑块，滑块的一端与轻弹簧贴近，弹簧另一端固定在气垫导轨的一端，将一光电门P固定在气垫导轨底座上适当位置(如图甲)，使弹簧处于自然状态时，滑块向左压缩弹簧一段距离，然后静止释放，与光电门相连的光电计时器可记录遮光片通过光电门时的挡光时间，可计算出滑块离开弹簧后的速度大小．实验步骤如下①用游标卡尺测量遮光片的宽度d；②在气垫导轨上通过滑块将弹簧压缩x1，滑块静止释放．由光电计时器读出滑块第一次通过光电门时遮光片的挡光时间t1；③利用所测数据求出滑块第一次通过光电门时的速度v和动能mv2；④增大弹簧压缩量为x2、x3、…重复实验步骤②③，记录并计算相应的滑块动能mv2，如下表所示：弹簧压缩量x(cm)0.51.01.52.02.53.0x20.251.002.254.006.259.00动能mv20.49m1.95m4.40m[7.82m12.22m17.60m(1)测量遮光片的宽度时游标卡尺读数如图乙所示，读得d＝________cm；(2)在下面两坐标系中分别作出mv2-x和mv2-x2图象______；(3)由机械能守恒定律，Ep＝mv2，根据图象得出结论是____________．6．某同学用如图所示的实验装置验证动量定理，所用器材包括：气垫导轨、滑块（上方安装有宽度为d的遮光片）、两个与计算机相连接的光电门、砝码盘和砝码等。实验步骤如下：（1）开动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间______时，可认为气垫导轨水平；（2）用天平测砝码与砝码盘的总质量m1、滑块（含遮光片）的质量m2；（3）用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接，并让细线水平拉动滑块；（4）令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边开始运动，和计算机连接的光电门能测量出遮光片经过A、B两处的光电门的遮光时间Δt1、Δt2及遮光片从A运动到B所用的时间t12；（5）在遮光片随滑块从A运动到B的过程中，如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受拉力，拉力冲量的大小I=______，滑块动量改变量的大小Δp=______；（用题中给出的物理量及重力加速度g表示）（6）某次测量得到的一组数据为：d=1.000cm，m1=1.5010-2kg，m2=0.400kg，△t1=3.90010-2s，Δt2=1.27010-2s，t12=1.50s，取g=9.80m/s2。定义，本次实验δ=______%（保留1位有效数字）。7．某研究小组设计了一种“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案．如图所示，A是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽(滑槽末端与桌面相切)，B是质量为m的滑块(可视为质点)．第一次实验，如图所示，将滑槽末端与桌面右端况对齐并固定，让滑块从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的P点，测出M距离地面的高度H、M与P'间的水平距离．第二次实验，如图b所示，将滑槽沿桌面向左移动一段距离并固定，让滑块B从X由静止滑下，最终落在水平地面上的P'点，测出滑槽末端与桌面右端M的距离L、M与P'间的水平距离．(1)第二次实验中，“X”处应填___________．(2)第二次实验中，滑块到槽最低点的速度大小为__________．(用实验中所测物理量的符号表示，已知重力加速度为g)．(3)若实验中测得H=25cm、=30cm、L=10cm、=20cm，则滑块与桌面间的动摩擦因数=_________．8．一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动.用下面的方法测量它匀速转动时的角速度.实验器材：电磁打点计时器，刻度尺，纸带，导线，交流电等实验步骤：（1）如图所示，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，使得圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上.（2）启动控制装置使圆盘转动，同时接通电源，打点计时器开始打点.（3）经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量.①实验中应选用的电源是()A．220V交流电源B．4~6V低压交流电源C．4~6V低压直流电源②若已知打点的周期为T，x1为纸带上计算位移的初始位置坐标，x2为终了位置坐标，x1与x2之间一共有n个打的点（包含x1和x2），圆盘的半径为r，则角速度的表达式为ω=_________.③某次实验测得圆盘半径r=5.50×10－2m，得到的纸带的一段如图所示.求得角速度为___.（交流电源频率50Hz，结果保留三位有效数字）9．某同学设计了一个测定油漆喷枪向外喷射油漆雾滴速度的实验。他采用如图所示的装置，该油漆漆枪能够向外喷射四种速度大小不同的油漆雾滴，设喷射速度大小为。—个直径为的纸带环，安放在一个可以按照一定转速转动的固定转台上，纸带环上刻有一条狭缝A，在狭缝A的正对面画一条标志线，在转台开始转动达到稳定转速时，油漆喷枪向侧面同样开有狭缝B的纸盒中喷射油漆雾滴，当狭缝A转至与狭缝B正对平行时，雾滴便通过狭缝A在纸带的内侧面留下痕迹。改变喷射速度重复实验，在纸带上留下一系列的痕迹a、b、c、d。将纸带从转台上取下来，展开平放在刻度尺旁边，如图所示，已知，则（1）在上图中，速度最大的雾滴所留的痕迹是_____点，该点到标志线的距离为_____cm；（2）如果不计雾滴所受的空气阻力，转台转动的角速度为2.1rad/s，则该喷枪喷出的油漆雾滴速度的最大值为________m/s；考虑到空气阻力的影响，该测量值____真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。10．某同学为了研究摩擦力做功，设计了如下的实验：将一个木块放在粗糙的水平长木板上，右侧拴一细线，跨过固定在水平边缘的滑轮与重物连接，木块左侧与穿过打点计时器的纸带相连接，长木板固定在水平试验台上，实验时，木块在重物牵引力下由静止开始向右运动，后因重物落地而做减速运动，下图给出了重物落地后打点计时器打出的一段纸带，纸带中一系列的小黑点是计数点，每相邻两个计数点间还有4个点（图中未画出），计数点间的距离如图所示．打点计时器所用交流电频率为50Hz.①根据纸带提供的数据计算打点计时器在打下A点和B点时木块的速度vA=____m/s，vB=_____m/s（结果保留三位有效数字）.②由纸带运动情况可以得出，纸带做减速运动的加速度a的大小a=____m/s2（结果保留三位有效数字）.③若木块的质量m，A、B间距离为AB，则木块在AB段克服摩擦力所做功的关系式WAB=_______（用m，a，lAB等物理量表示）.11．某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连：弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图（a）所示．向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放：小球离开桌面后落到水平地面．通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．回答下列问题：（1）本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等．已知重力加速度大小为g．为求得Ek，至少需要测量下列物理量中的_________（填正确答案标号）。A．小球的质量mB．弹簧原长l0C．弹簧的压缩量△xD．桌面到地面的高度hE．小球抛出点到落地点的水平距离s（2）用所选取的测量量和已知量表示Ek，得Ek=______。（3）由图（b）中给出的直线关系和Ek的表达式可知，Ep与△x的_____次方成正比。12．课堂上老师做了一个演示实验，在固定点O用细线悬挂小球构成单摆，将一直尺的左端置于O点的正下方的P点与摆线接触，如图所示。在竖直平面内将摆球向左拉至水平标志线上，从静止释放，当摆球运动到最低点时，直尺在P点挡住摆线，摆线碰到直尺，小球继续向右摆动。对小球的这次运动过程用闪光频率不变的频闪照相的方法进行记录，所得到照片的示意图如图所示。照片记录了小球从左至右通过11个不同位置时的像，且拍得第1和第11个小球的像时，小球恰好分别位于两侧的最高点，且均在水平标志线上。（空气阻力可以忽略）(1)如果从能量的角度分析这个现象，下列说法中正确的是_______；（选填选项前面的字母）A．从最左端摆到最低点过程中，小球动能增大B．从最左端摆到最低点过程中，小球重力势能增大C．向上平移直尺改变挡住悬线的位置，小球所能摆到的最大高度不变D．小球在摆动过程中重力势能与动能相互转化，机械能守恒(2)小球从左向右经过最低点时，摆线在P点被挡住的瞬间与被挡住前瞬间相比，摆线的拉力将_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）；如果小球在P点的左、右两侧的运动都可视为简谐运动，则摆线碰到直尺前后的摆长之比为____________．13．某实验小组想测量木板对木块的摩擦力所做的功。装置如图1，一木块放在粗糙的水平长木板上，右侧栓有一细线，跨过固定在木板边缘的滑轮与重物连接，木块左侧与穿过打点计时器的纸带相连，长木板固定在水平实验台上。实验时，木块在重物牵引下向右运动，重物落地后，木块继续向右做匀减速运动，图2给出了重物落地后打点计时器打出的纸带，系列小黑点是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。打点计时器所用交流电频率为，不计纸带与木块间的拉力。(1)可以判断纸带的_____（左或右端）与木块连接。根据纸带提供的数据计算打点计时器在打下点和点时木块的速度_____，_____。（结果保留两位有效数字）(2)要测量在段木板对木块的摩擦力所做的功，还需要的实验器材是_____，还应测量的物理量是_____。（填入所选实验器材和物理量前的字母）A．木板的长度

B．木块的质量

C．木板的质量D．重物质量

E．木块运动的时间

F．段的距离G．天平

H．秒表

J．弹簧秤(3)在段木板对木块的摩擦力所做的功的关系式=_____。（用、和第(2)问中测得的物理