专题36 力学实验二解析版Word格式.docx

专题36 力学实验二解析版Word格式.docx

《专题36 力学实验二解析版Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《专题36 力学实验二解析版Word格式.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

F.解释函数表达式中常数的物理意义；

G.整理仪器。

请将以上步骤按操作

先后顺序排列出来：

_______________________________。

【答案】

（1）.毫米刻度尺

（2）.弹簧原长伸长后总长度（3）.200（4）.CBDAEFG

【解析】

（1）[1]为完成实验，还需要的实验器材有毫米刻度尺，记录弹簧总长度，计算伸长量。

（2）[2]实验中需要测量的物理量有弹簧原长、伸长后总长度，从而计算出不同弹力下的伸长量。

（3）[3]由胡克定律

可得

（4）[4]实验步骤：

①将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一把刻度尺；

②记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度l0；

③依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个……钩码，并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度，并记录在表格内，然后取下钩码；

④以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组（x，F）对应的点，并用平滑的曲线连接起来；

⑤以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与弹簧伸长量的关系式。

⑥解释函数表达式中常数的物理意义；

⑦整理仪器。

故按操作的先后顺序排列出来：

C、B、D、A、E、F、G。

2、（2020·

湘赣皖长郡中学等十五校高三下学期第一次考试）很多人都认为“力越小速度就越小”，为了检验这个观点是否正确，某兴趣小组的同学设计了这样的实验方案：

在水平桌面上放一木块，木块后端与穿过打点计时器的纸带相连，前端通过定滑轮与不可伸长的细线相连接，细线上不等间距地挂了五个钩码，其中第四个钩码与第五个钩码之间的距离最大。

起初木块停在靠近打点计时器的位置，第五个钩码到地面的距离小于木块到定滑轮的距离，如图甲所示。

接通打点计时器，木块在钩码的牵引下，由静止开始运动，所有钩码落地后，木块会继续运动一段距离。

打点计时器使用的交流电频率为50Hz。

图乙是实验得到的第一个钩码落地后的一段纸带，纸带运动方向如箭头所示。

（当地重力加速度大小g取9.8m/s2）

（1）根据纸带上提供的数据，可以判断第五个钩码落地时可能出现在纸带中的______段（用D1，D2，…，D15字母区间表示）；

第四个钩码落地后至第五个钩码落地前木块在做______运动。

（2）根据纸带上提供

数据，还可以计算出第五个钩码落地后木块运动的加速度大小为______m/s2；

木块与桌面间的动摩擦因数为

=______。

（计算结果保留两位有效数字）

（3）根据纸带上提供的数据，分析可知“力越小速度就越小”的观点是___的。

（填“正确”或“错误”）

【答案】

（1）.

（2）.匀速直线（3）.5.0（4）.0.51（5）.错误

（1）[1][2]．第五个钩码落地后木块将做减速运动，点迹间距逐渐减小，则可以判断第五个钩码落地时可能出现在纸带中的

；

由此也可判断第四个钩码落地后至第五个钩码落地前的一段时间内，纸带上点迹均匀，木块在做匀速直线运动。

（2）[3][4]．由纸带可看出，第五个钩码落地后

根据

可得木块运动的加速度大小为

由

μ=0.51

（3）[5]．根据纸带上提供的数据，分析可知“力越小速度就越小”的观点是错误的。

3、（2020·

四川省宜宾市四中高三下学期第一次在线月考）某物理课外兴趣小组的三名同学想“验证力的平行四边形定则”，他们找到了如下物品：

一根粗细均匀的长橡皮筋、木板、剪刀白纸、铅笔、刻度尺、三角板、三个重量相同的钩码图钉和细绳若干．他们设计了如下实验方案：

步骤1：

橡皮筋一端固定，另一端系上细绳套，分别挂上一个两个、三个钩码，用刻度尺测量挂上相应的钩码时橡皮筋的长度，看伸长量是否与所挂钩码数成正比，若成正比则进行下一步；

步骤2：

将橡皮筋剪成长度均为的三段，将三段橡皮筋的一端系在一起设为结点O，另一端均系上细绳套，任取两细绳套对拉检查对应橡皮筋长度是否相等，若相等则进行下一步；

步骤3：

在木板上固定白纸，在白纸合适位置用图钉套住一细绳套，现用手将另两细绳套成一定角度往下拉适当的距离记录结点O的位置和测量三段橡皮筋的长度l1、l2、l3．（如图所示）

（1）则有关上述操作说法正确的有（）

A.步骤1的目的是判断橡皮筋是否符合胡克定律

B.步骤2的目的是判断三段橡皮筋劲度系数是否相同

C.步骤3还需要记录橡皮筋2、3的方向

D.步骤3还需要测力计测量三段橡皮筋的拉力大小

（2）该小组的三名同学分别做此实验，则他们在改变细绳的夹角再做实验时___________（填“需要”或“不需要”）保证结点O位置不变．现测得l=10.0m，则甲、乙、丙记录的数据明显存在错误的是___________（填“甲”或“乙”或“丙”）．

甲：

l1=l2=l3=15.0cm；

乙：

l1=15.0cm，l2=120.cm，l3=12.0cm；

丙：

l1=16.0cm，l2=13.0cm，l3=14.0cm

【答案】

（1）.ABC

（2）.不需要（3）.乙

（1）根据实验的原理结合实验的步骤分析解答；

（2）此实验是用橡皮筋的形变量来代替力的大小，根据三力平衡的条件即可分析．

（1）步骤1中，若橡皮筋的伸长量与所挂钩码数成正比说明符合胡克定律，则步骤1的目的是判断橡皮筋是否符合胡克定律，选项A正确；

任取两细绳套对拉，因橡皮筋受的拉力相等，若对应橡皮筋长度相等，则形变量相同，则劲度系数相同；

则步骤2的目的是判断三段橡皮筋劲度系数是否相同，选项B正确；

步骤3还需要记录橡皮筋2、3的方向，选项C正确；

因橡皮筋的拉力与形变量成正比，则步骤3不需要测力计测量三段橡皮筋的拉力大小，选项D错误；

故选ABC.

（2）该小组的三名同学分别做此实验，则他们在改变细绳的夹角再做实验时，因两次实验间无任何关系，则不需要保证结点O位置不变．用橡皮筋的长度减去原长即为伸长量，此伸长量与力成正比，可代替力来操作，则甲同学中三个力分别对应：

5、5、5，三力能平衡；

乙同学中三个力对应：

5、110、2，此三力不可能平衡；

6、3、4，此三力可能平衡；

故乙记录的数据明显存在错误；

4、（2020·

四川省绵阳南山中学高三下学期综合演练八）A、B两位同学做“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验。

（1）实验装置如图甲所示，打出了一条纸带如图乙所示，计时器所用交流电源的频率为50Hz，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，该小车的加速度为________m/s2（结果保留两位有效数字）。

（2）两同学各取一套图示的装置放在水平桌面上，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到如图丙中A、B两条直线，图线斜率为____________（用文字表示），则A、B两同学用的小车与木板间的动摩擦因数的关系为μA______μB（选填“大于”“小于”或“等于”）。

【答案】

（1）.0.15

（2）.小车质量

倒数（3）.大于

（1）[1]如果每5个点取一个点，则连续两点的时间间隔为

则小车的加速度为

（2）[2][3]当没有平衡摩擦力时有

则有

即图线斜率为小车质量的倒数，纵轴截距的大小为

，由图像可知

5、（2020·

山东省济南钢铁高中高三下学期3月初模拟）某兴趣小组用如图甲所示的实验装置来测物块与斜面间的动摩擦因数．PQ为一块倾斜放置的木板，在斜面底端Q处固定有一个光电门，光电门与数字计时器相连（图中未画）．每次实验时将一物体（其上固定有宽度为d的遮光条）从不同高度h处由静止释放，但始终保持斜面底边长L＝0.500m不变．（设物块与斜面间的动摩擦因数处处相同）

（1）用20分度游标卡尺测得物体上的遮光条宽度d如乙图所示，则d＝__________cm；

（2）该小组根据实验数据，计算得到物体经过光电门的速度v，并作出了如图丙所示的v2－h图象，其图象与横轴的交点为0.25．由此可知物块与斜面间的动摩擦因数μ＝______________；

（3）若更换动摩擦因数更小

斜面，重复上述实验得到v2－h图象，其图象的斜率将______________（填“增大”“减小”或“不变”）．

【答案】

（1）.0.225

（2）.0.5（3）.不变

（1）由图知第5条刻度线与主尺对齐，则读数为：

（2）设斜面的长为s，倾角为

，由动能定理得：

即：

，

由图象可知，当

时，

，代入得到：

（3）由

知斜率

为定值，若更换动摩擦因数更小的斜面，图象的斜率不变．

6、（2020·

陕西省咸阳市高三下学期3月第二次模拟）现要用图甲所示的装置来探究“加速度与质量之间的关系”，实验时忽略小车所受导轨对它的摩擦力，在倾斜导轨的B2点处有一时间传感器，能记录小车从倾斜导轨B1点下滑到B2点的时间。

实验步骤如下。

完成下述步骤中所缺少的内容。

①按图甲安装好实验器材，用刻度尺测出B1到B2之间的距离s；

②将小车置于B1处并用弹簧秤沿导轨向上拉着小车并保持静止，读出此时的拉力F；

③让小车自B1处静止释放，小车通过B2后，记下时间传感器测得小车从B1运动到B2的时间t；

④再将小车置于B1处，往小车中增加钩码，设所加钩码总质量为m。

为保持小车与钩码的合外力F不变，可采用如下方法：

用弹簧秤沿着导轨拉着小车静止，调节导轨倾角的旋钮使导轨___，直到弹簧秤的读数为____为止。

然后重复步骤③；

⑤多次往小车中增加钩码，然后重复步骤④；

⑥利用实验中所测得的数据做出了如图乙所示的

图像，本实验中测得B与B之间的距离s=1.50m，那么根据该图像求得小车的质量M=________kg，小车所受的合外力大小为F=__________（计算结果保留三位有效数字）。

【答案】

（1）.与水平面的夹角变小

（2）.F（3）.0.50（4）.0.214

④[1][2]由平衡条件得

可见在小车增加钩码的同时为保持小车所受的合外力不变，应旋转调节导轨倾角的旋钮以调整导轨的高度，将导轨的高度降低，直到弹簧秤的读数为F为止；

⑥[3][4]由匀加速直线运动位移公式

，可得小车的加速度为

由牛顿第二定律得

即

由图像可知，图象在纵轴上截距的绝对值表示小车的质量，因此小车的质量为

图象的斜率为

由乙图可知，直线斜率为

故小车所受的合外力为

7、（2020·

江西省南昌市十中高三下学期综合模拟）某实验