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1力学实验:一、胡克定律1、在研究弹力和弹簧的形变量的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的。用记录外力F和弹簧的形变量x作出F-x图线如图1-3所示，由图可知弹簧的劲度系数为______,图线不过坐标原点的原因是由于________________________________________________.二、力的平行四边形法则1、在“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图1-6中甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。(1)图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是____________________(2)本实验采用的科学方法是---（）A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D.建立物理模型法2、在“验证力的平行四边形定则”的实验中，其中的三个实验步骤如下：（1）在水平放置的木板上垫一张白纸，把橡皮条的一端固定在木板上，另一端拴两根细线；通过细线同时用两个测力计互成角度的拉橡皮条，使它与细线的结点到达某一位置O点，在白纸上记下O点和两测力计的读数F1、F2。（2）在纸上根据F1、F2的大小，应用平行四边形定则作图求出合力F.（3）只用一个测力计通过细绳拉橡皮条，是它的伸长量与用两个测力计拉时相同。几下此时测力计的读数F0和细绳的方向。以上三个步骤中均有错误或疏漏，请指出：（1）__________________________________________________________________________（2）__________________________________________________________________________（3）__________________________________________________________________________122340x/cm564F/N8图1—3图1—62结点绳套3、李明同学在做《互成角度的两个力的合成》实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧秤拉力的大小如图（a）所示，（1）试在图（a）中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示，并用F表示此力．（2）有关此实验，下列叙述正确的是．（A）两弹簧秤的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大（B）橡皮筋的拉力是合力，两弹簧秤的拉力是分力（C）两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置O．这样做的目的是保证两次弹簧秤拉力的效果相同（D）若只增大某一只弹簧秤的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变，只需调整另一只弹簧秤拉力的大小即可（3）图（b）所示是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果，其中哪一个实验比较符合实验事实？（力F’是用一只弹簧秤拉时的图示）答：．（4）在以上比较符合实验事实的一位同学中，造成误差的主要原因是：（至少写出两种情况）答：4、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F1和F2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．3三、探究动能定理1、在“探究动能定理”的实验中小车会受到阻力的作用，可以使木板倾斜作为补偿，下面操作正确的是A.使拖着纸带的小车由静止释放，小车不下滑即可。B.使拖着纸带的小车由静止释放，小车能下滑即可。C.沿木板向下推一下带纸带的小车，放手后打点计时器在纸带上打下的点距均匀即可。D.以上说法都不对。2、某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：（1）你认为还需要的实验器材有．（2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是，实验时首先要做的步骤是．（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1v2）．则本实验最终要验证的数学表达式为（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）．四、机械能守恒定律1、在“验证机械能守恒定律”的实验中，采用重锤自由下落的方法：(1)打点计时器的放置要求是；开始打点记录时，应.(2)选用的纸带应该是第一、二个点的距离接近cm。水平实验台滑轮小沙桶滑块细线打点计时器纸带长木板4(3)如果以υ2/2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的22v—h图线是，该线的斜率是.2、某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒．（1）实验前需要调整气垫导轨底座使之水平，利用现有器材如何判断导轨是否水平？．（2）如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度d=cm；实验时将滑块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Δt=1.2×10-2s，则滑块经过光电门时的瞬时速度为m/s．在本次实验中还需要测量的物理量有：钩码的质量m、和（文字说明并用相应的字母表示）．（3）本实验通过比较和在实验误差允许的范围内相等（用测量的物理量符号表示），从而验证了系统的机械能守恒．3、（1）某同学在应用打点计时器做验证机械能守恒定律实验中，获取一根纸带如图，但测量发现0、1两点距离远大于2mm,且0、1和1、2间有点漏打或没有显示出来，而其他所有打点都是清晰完整的，现在该同学用刻度尺分别量出2、3、4、5、6、7六个点到0点的长度hi（i=2．3．4…7），再分别计算得到3、4、5、6四个点的速度vi和vi2（i=3．4．5．6），已知打点计时器打点周期为T。01105100单位：cm遮光条图乙刻度尺气垫导轨光电门数字计时器滑块遮光条钩码连气源图甲501234567①该同学求6号点速度的计算式是：v6=②然后该同学将计算得到的四组（hi，vi2）数据在v2-h坐标系中找到对应的坐标点，将四个点连接起来得到如图所示的直线，请你回答：接下来他是如何判断重锤下落过程机械能守恒的？（说明理由）答：（2）实验室的斜面小槽等器材装配图甲所示的装置．钢球从斜槽上滚下，经过水平槽飞出后做平抛运动．每次都使钢球在斜槽上同一位置滚下，钢球在空中做平抛运动，设法用铅笔描出小球经过的位置，通过多次实验，在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置，连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹。①某同学在安装实验装置和进行其余的操作时都准确无误，他在分析数据时所建立的坐标系如图乙所示。他的错误之处是_______________。②该同学根据自己所建立的坐标系，在描出的平抛运动轨迹图上任取一点（x，y），运用公式yg20求小球的初速度0v，这样测得的平抛初速度值与真实值相比____。（填“偏大”、“偏小”、或“相等”）4、某研究性学习小组用如图（a）所示装置验证机械能守恒定律．让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置，若不考虑空气阻力，小球的机械能应该守恒，即21mv2=mgh．直接测量摆球到达B点的速度v比较困难．现让小球在B点处脱离悬线做平抛运动，利用平抛的特性来间接地测出v．如图（a）中，悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出作平抛运动．在地面上放上白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹．用重锤线确定出A、B点的投影点N、M．重复实验10次（小球每一次都从同一点由静止释放），球的落点痕迹如图（b）所示，图中米尺水平放置，零刻度线与M点对齐．用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2，算出A、B两点的竖直距离，再量出M、C之间的距离x，即可验证机械能守恒定律．已知重力加速度为g，小球的质量为m．（1）根据图（b）可以确定小球平抛时的水平射程为cm．（2）用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v0=．（3）用测出的物理量表示出小球从A到B过程中，重力势能的减少量ΔEP=，动能的增加量ΔEK=．hv206五、平抛运动1、在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸来记录轨迹，小方格的边长L=1.25cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算公式为V0=用（L、g表示）其值是m/s(g=10m/s2)六、动量守恒定律1、用如图所示装置来验证动量守恒定律，质量为mB的钢球B放在小支柱N上，球心离地面高度为H；质量为mA的钢球A用细线拴好悬挂于O点，当细线被拉直时O点到球心的距离为L，且细线与竖直线之间夹角α；球A由静止释放，摆到最低点时恰与球B发生正碰，碰撞后，A球把轻质指示针C推移到与竖直夹角为β处，B球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D，用来记录球B的落点。（1）用图中所示各个物理量的符号表示碰撞前后两球A、B的动量（设两球A、B碰前的动量分别为pA、pB；碰后动量分别为），则pA=___________；=________；pB=________________；=_____________________.（2）请你提供两条提高实验精度的建议：_________________________________。2、某同学用图所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律，图中PQ是斜QR是水平槽，斜槽与水平槽之间平滑连接。实验时先使A球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，再把B球放在水平槽上靠近槽末端的位置，让A球仍从原位置由静止开始滚下，和B点碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次。abcd7在记录纸上，最终确定D、E和F为三个落点的平均位置。图中O点是水平槽末端R在记录纸上的竖直投影点。（1）除了图中器材外，实验室还备有下列器材，完成本实验还需要用到的器材有__________________。A．秒表B．天平C．毫米刻度尺D．打点计时器（及电源和纸带）E．圆规F．弹簧测力计G．游标卡尺（2）测得OD=15.7cm，OE=25.2cm，OF=40.6cm，已知本实验中的数据相当好地验证了动量守恒定律，则入射小球与被碰小球的质量m1与m2之比=_______________。（计算结果保留两位有效数字）3、在“验证碰撞中动量守恒”的实验中，入射小球a的质量为m1，被碰小球b的质量为m2，为减小实验误差，两个小球的质量关系是m1m2.仪器按要求安装好后开始实验；第一步不放小球b，让小球a从某一固定的位置由静止开始下滑，重复多次，确定小球a落点的平均位置；第二步把小球b静止放在斜槽水平部分的末端，让小球a从同一位置由静止开始下滑与小球b发生碰撞，重复多次，确定小球a和小球b落点的平均位置.在白纸上记录8下重锤位置和第一、二步各小球落点的平均位置为O、M、P、N，则下列说法中正确的有______________________（填序号字母）.A．第一、二步小球a的落点依次是M、PB．第一、二步小球a的落点依次是P、MC．第二步小球a和小球b将同时落地D．若，也可以表明两小球在碰撞中动