搜索
专题二实验题巧练策略——多捞分力学实验题巧练(一)(建议用时：40分钟)1．如图所示，用游标卡尺、刻度尺和螺旋测微器分别测量三个工件的长度，测量值分别为__________cm、________cm、________mm.2．(2015·连云港二模)利用如图甲装置可以做力学中的许多实验：(1)以下说法正确的是________．A．用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须设法消除小车和滑轨间的摩擦阻力的影响B．用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须调整滑轮高度使连接小车的细绳与滑轨平行C．用此装置“探究加速度a与力F的关系”时，每次改变砝码及砝码盘总质量之后，需要重新平衡摩擦力D．用此装置“探究加速度a与力F的关系”应使砝码盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量(2)本装置中要用到打点计时器，如图乙所示为实验室常用的两种计时器，其中b装置用的电源要求是________．A．交流220VB．直流220VC．交流4～6VD．直流4～6V(3)在利用此装置“探究加速度a与力F的关系”时，实验中按规范操作打出的一条纸带的一部分如图丙，已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上，则此次实验中打点计时器打下A点时小车的瞬时速度为________m/s.(结果保留2位有效数字)3．(2015·江苏名校联考)在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某小组利用如图甲所示的装置完成实验，橡皮条的一端C固定在木板上，用两只弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点．(1)则下列叙述正确的是________．A．该实验中CO的拉力是合力，AO和BO的拉力是分力B．两次操作必须将橡皮条和绳的结点拉到相同位置C．实验中AO和BO的夹角应尽可能大D．在实验中，弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计的刻度线(2)对数据处理后得到如图乙所示的图线，则F与F′两力中，方向一定沿CO方向的是________．4．某中学的实验小组用如图所示的实验装置探究加速度与物体质量、物体受力的关系，图中A为小车，B为盘．实验时将小车靠近打点计时器，用绳子牵引小车运动，通过打点计时器得到一条纸带，通过纸带算出小车的加速度(假设小车和车上砝码的总质量为M，盘和盘中砝码的总质量为m)．(1)若绳子对小车的牵引力近似等于mg，则需满足________关系．(2)该小组在探究加速度与质量的关系时，通过多次改变小车的质量，得到多组数据，如果用图象处理数据，作a与________的关系图线能更直观地了解加速度a与质量M的关系．(3)通过多次实验，甲、乙两同学利用自己得到的数据和第(2)问的关系，各自画出了图线，如图所示，该图象说明在甲、乙两同学做实验时________(填“甲”或“乙”)同学实验中绳子的拉力更大．5．某同学设计了以下的实验来验证机械能守恒定律：在竖直放置的光滑的塑料米尺上套一个磁性滑块m，滑块可沿米尺自由下落．在米尺上还安装了一个连接了内阻很大的数字电压表的多匝线框A，线框平面在水平面内，滑块可穿过线框，如图所示，把滑块从米尺的0刻度线处释放，记下线框所在的刻度h和滑块穿过线框时的电压U.改变h，调整线框的位置，多做几次实验，记录各次的h，U.(1)如果采用图象法对得出的数据进行分析论证，用图线________(选填“U－h”或“U2－h”)更容易得出结论．(2)影响本实验精确程度的因素主要是________________________________________________________________________________________________________________________________________________(列举一点即可)．6．(2015·苏州质检)为了测量木块与木板间的动摩擦因数μ，某小组使用位移传感器设计了如图甲所示实验装置，让木块从倾斜木板上一点A由静止释放，位移传感器可以测出木块到传感器的距离．位移传感器连接计算机，描绘出滑块相对传感器的位移x随时间t变化的规律，如图乙所示．(1)根据上述图线，计算0.4s时木块的速度v＝________m/s，木块的加速度a＝________m/s2.(2)为了测定动摩擦因数μ，还需要测量的量是________________________________________．(已知当地的重力加速度为g)(3)为了提高木块与木板间动摩擦因数μ的测量精度，下列措施可行的是________．A．A点与传感器距离适当大些B．木板的倾角越大越好C．选择体积较大的空心木块D．传感器开始计时的时刻必须是木块从A点释放的时刻7．(2015·江苏八校联考)在实验验证自由落体的重物机械能守恒时，打出一条纸带如图所示．图中O是打出的第一个点迹，A、B、C、D、E、F……是依次打出的点迹，量出OE间的距离为x1，DF间的距离为x2，已知打点计时器打点的周期是T.(1)如果在实验误差允许的范围内x1、x2、T满足关系式________，即验证了重物下落过程中机械能是守恒的．(2)已知T＝0.02s．如果打出的纸带中有一条OA距离大约是5mm，则出现这种情况的原因可能是____________________________；如果操作正确，但打出的纸带中有一条OA距离大约是1mm，则________(填“能”或“不能”)利用这条纸带来进行验证．8．用如图甲所示装置做“探究物体的加速度跟物体受力的关系”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50Hz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a－F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a－F图线的末端发生弯曲B．要避免a－F图线的末端发生弯曲的条件是M≥mC．画出的a－F图线的斜率为1MD．画出的a－F图线的斜率为1M＋m力学实验题巧练(一)1．答案：1.321.207.3202．解析：(1)小车与滑轨间存在的摩擦力不会影响小车做匀变速直线运动，故不需要平衡摩擦力，A项错误；为保持小车所受拉力方向不变，需要调整滑轮高度使连接小车的细绳与滑轨平行，B项正确；平衡摩擦力后，mgsinθ＝μmgcosθ，即tanθ＝μ，即只需要调整好轨道倾角即可，与砝码及砝码盘总质量无关，C项错误；为确保小车所受拉力近似等于砝码盘和盘内砝码总重力，整体加速度尽量小，所以盘及盘内砝码总质量应远小于小车总质量，D项正确．(2)b为电磁打点计时器，使用4～6V低压交流电源，C项正确；a为电火花打点计时器，使用交流220V电源．(3)纸带中A点的瞬时速度等于以它为中间时刻某段位移的平均速度，即：vA＝0.061－0.042×0.02m/s≈0.53m/s.答案：(1)BD(2)C(3)0.53(0.51～0.53均对)3．解析：(1)AO和BO的拉力与CO的拉力的合力为零，它们之间不是合力与分力的关系，A错误；实验中两次拉伸橡皮条，注意将橡皮条和绳的结点拉到相同位置，以保证两次操作中CO的拉力是相同的，则选项B正确；如果AO和BO的夹角适当，则两个分力可以将结点拉到O点，若夹角过大，则两拉力不一定能将结点拉到O点，所以选项C错误；弹簧测力计与木板平行以便保证各力在同一平面内，正对弹簧测力计的刻度线读数可以减小偶然误差，因此D正确．(2)由题图乙知，F是用平行四边形定则作出的合力，F′是用一个弹簧测力计拉橡皮条时的拉力，故一定与CO共线的是F′.答案：(1)BD(2)F′4．解析：(1)只有满足M≫m时，绳对小车的拉力才近似等于盘及盘中砝码的重力．(2)由于a∝1M，a－1M图象是一条过原点的直线，所以数据处理时，常作出a与1M的关系图线．(3)两小车及车上的砝码的总质量相等时，由题图象知甲的加速度大，故甲同学实验中绳子的拉力更大．答案：(1)M≫m(2)1M(3)甲5．解析：(1)电压表内阻非常大，则电压表示数U近似等于磁性滑块穿过线框产生的感应电动势E；滑块下落过程中，机械能守恒，则mgh＝12mv2，由E＝BLv可知，感应电动势大小与速度v成正比，故验证机械能是否守恒需要验证U2－h关系图象是不是一次函数图象．(2)由于磁性滑块穿过线框时产生感应电流，机械能有损失．答案：(1)U2－h(2)空气阻力(或电磁感应损失机械能)6．解析：(1)木块做匀加速直线运动，0.4s时木块的速度等于0.2～0.6s时间段内的平均速度，可得v＝（30－14）×10－20.4m/s＝0.4m/s；由逐差公式Δx＝aT2可知，木块的加速度大小a＝1m/s2.(2)根据牛顿第二定律可知，木块沿斜面下滑的加速度大小a＝gsinθ－μgcosθ，据此式可知，只要测出倾斜木板与水平面的夹角θ，或者测出A点到位移传感器的高度即可．(3)根据前面的分析可知，为了提高木块和木板间的动摩擦因数μ的测量精度，可以尽可能提高加速度a的测量精度，因此可使A点与传感器的测量距离适当大一些，故A选项正确；木板的倾角不能太小，太小时木块不下滑，但也不是越大越好，B选项错误；木块的体积小些较好，C选项错误；根据Δx＝aT2，传感器开始计时的时刻不需要是木块从A点释放的时刻，因此D选项错误．答案：(1)0.41(2)倾斜木板与水平面的夹角(或者A点到位移传感器的高度)(3)A7．解析：(1)vE＝x22T，若mgx1＝12mv2E则机械能守恒，则v2E＝2gx1，gx1＝x228T2.(2)若是接通电源的同时重物开始下落，则xOA＝12gT2≈2mm，若OA距离大约是5mm，说明先松开纸带后接通电源．如果操作正确，但打出的纸带中有一条OA距离大约是1mm，可以不用第一个点，在纸带上另找两个点，根据v22－v21＝2gh也能达到实验目的．答案：(1)gx1＝x228T2(2)先松开纸带后接通电源能8．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a＝xCE－xAC（2T）2＝21.60－8.79×20.22×10－2m/s2＝1.0m/s2.(3)对小车F＝Ma，对钩码mg－F＝ma，联立解得a＝mgM＋m，在M＋m保持不变时，a－F图线是一条直线，斜率为1M＋m，因此AD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)AD