（名师伴你行）2014高考物理名师指导提能专训 10力学实验

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1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ( 十)力学实验1(山西高三阶段性诊断)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个弹簧测力计，按如下步骤进行实验A在墙上贴一张白纸，用来记录弹簧的弹力大小和方向；B在一个弹簧测力计的下端悬挂一装满水的水杯，记下静止时该弹簧测力计的示数 F；C将一根长约 30 细线从杯带中穿过，再将细线两端拴在两个弹簧测力计的挂钩上，在靠近白纸处用手对称地拉开细线，使两个弹簧测力计的示数相等，在白纸上记下细线的方向和弹簧测力计的示数，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示意图，如图乙所示，根据力的平 2、行四边形定则可求出这两个力的合力 F.(1)在步骤 C 中，弹簧测力计的示数为 _N.(2)在步骤 D 中，合力 F_N.(3)若_，就可以验证力的平行四边形定则答案：(1)(2)3)F近似在竖直方向，且数值与 ：(1) 通过图甲所示读出力的示数为 ；(2) 在图乙中作出平行四边形，测出长度，对照标度算出力的大小；(3)如果实际的合力和通过平行四边形定则做出的合力在误差允许的范围内相同，则证明平行四边形定则是正确的2橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内，伸长量 x 与弹力 F如图所示的实验装置可以测量出它的劲度系数 k 的值下面的表格是橡皮筋受到的拉力 F 与伸长量 x (1)请在如图所示的坐标系 3、中作出 Fx 图象光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (2)由图象可求得该橡皮筋的劲度系数 k_N/m.(保留 2 位有效数字)答案：(1) 图象如图所示(2)102解析：由胡克定律得 Fx 图象的斜率等于该橡皮筋的劲度系数，k 102 N/石家庄高中毕业质检)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，圆盘加速转动时，把角速度的增加量 与对应时间 t 的比值定义为角加速度 (即 )我们用接交流电的频率为 50 复写纸、米尺、游标光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 、纸带来完成下述实验：如图甲所示，将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，然后固定在 4、圆盘的侧面，当圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上；接通电源，打点计时器开始打点，启动控制装置使圆盘匀加速转动；经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量(1)用 20 分度的游标卡尺测得圆盘的半径如图乙所示，圆盘的半径 r 为_2)如图丙所示，纸带上 A，B，C，D，为计数点，相邻两计数点间有四个点未画出，则打下计数点 D 时，圆盘转动的角速度为_s，纸带运动的加速度大小为 _m/盘转动的角加速度大小为_s 2.(保留三位有效数字)答案：(1)(2) 围内均视为正确)标卡尺读数时需注意其精度，小数点后面的 0 不可省；由 vr 知 D ，又从纸带可求 ，则 D ；根据 s可求加速度 a 5、m/s 2；由2， ，联立可求 了“探究加速度与力、质量的关系” ，现提供如图所示的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的做法是_；A将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动B将木板带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动C将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动D将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车能够静止在木板上(2)在实验中，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 s1、s 2、s 3、s 4、s 5、s 6 已量出，则小车 6、加速度的表示式为 a_；光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (3)有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定，探究加速度 的关系，他们在轨道水平和倾斜两种情况下分别做了实验，得到了两条 aF 图线，如图所示图线_(选填“”或“”)是在轨道倾斜情况下得到的；小车及车中的砝码总质量m1)C(2) (3)0.5 1) 为平衡滑动摩擦力，应使小车重力沿斜面的分力与滑动摩擦力相等，此时不能连接钩码，所以选 C.(2)计算加速度可由逐差法得到三个加速度再取平均值，此时误差较小(3)轨道倾斜太大，即使没有钩码拉小车，小车也将加速下滑，因此图线为轨道倾斜情况下得到的由图线可得 f ，F 1mg f ，可得 m 7、0.5 “探究动能定理”的实验装置如图所示，当小车在两条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为 条、6 条、8条完全相同的橡皮筋并在一起进行第 2 次、第 3 次、第 4次实验时，橡皮筋对小车做的功记为 2W 0、4W 0，每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度均可由打点计时器所打光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (1)关于该实验，下列说法正确的是_A每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出B利用每次测出的小车最大速度 橡皮筋做的功 W，依次作出 Wv m、Wv 、Wv 、W 2v m、W 3v m的图象，得2m 3打点计时器可以用直流电源供电，电压为 46 验中使用的若干根橡皮筋的 8、原长可以不相等(2)如图给出了某次在正确操作情况下打出的纸带，从中截取了测量物体最大速度所用的一段纸带，测得 O 点到 A、B、C 、D 、ABCDEs，则小车获得的最大速度 _m/1)2)1) 为使每根橡皮筋做功相等，每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出，A 选项正确；当橡皮筋恢复原长时，小车加速光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，由释放到小车获得最大速度橡皮筋做功为小车的合外力做功，故以小车为研究对象探究动能定理，需要作出 W v 、Wv 、W 2v m、W 3v m的图象，B 选2m 3点计时器用的是低压交流电源，C 选项错误；实验中所用的橡皮筋必须完全相同，故 D 选项错误(2 9、)当小车获得最大速度时橡皮筋恢复原长，由于正确操作平衡了摩擦力，故小车做匀速直线运动，由题中所给的数据可得cm，s cm，s cm，s 见从 vmm/sm/0 研究性学习小组采用如图甲所示的装置，探究物体的加速度与质量的关系提供的器材有：气垫导轨、滑块(总质量为 M，左端装有遮光板) 、光电门(配接数字计时器) 、米尺、铁架台实验中，测出导轨顶端 A 与光电门所在位置 B 的距离为 L，导轨顶端距 B 的高度为 h.(1)用游标卡尺测量遮光板的宽度 d，如图乙所示，则d_世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (2)实验中为了测量多组数据，在滑块上多次添加砝码(砝码质量为 m)，为使滑块受到的合 10、外力保持不变，应调节_，使_保持不变；丙(3)如图丙所示为研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量的关系”时所得的实验图象，横坐标 m 为小车上砝码的质量设图中直线的斜率为 k，在纵轴上的截距为 b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为_，小车的质量为_光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ：(1)(2) 高度 h( Mm) h(3) 1k 1) 游标卡尺读数为 d3 52)设气垫导轨倾角为 ，则 F(Mm)(M m )g ，要不变，可调节 m)h 不变(3)根据牛顿第二定律有 F(mM)a，变形得 m ，所1a 1F m 图象的斜率为 k，所以作用力 F ， m 图象的截距为1a 1F 11、 1k 1ab ，所以 M 量小物块 Q 与平板 P 之间动摩擦因数的实验装置如图所示半径足够大的、光滑的四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的 P 板的上表面 B 点相切，C 点在水平地面的垂直投影为C 用天平称出物块 Q 的质量 m；测量出轨道 半径 R、高度 L 和 高度 h；将物块 Q 在 A 点从静止释放，在物块 Q 落地处标记其落地点D；光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 重复步骤，共做 10 次；将 10 个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量圆心到C 的距离 s.(1)用实验中的测量量表示：() 物块 Q 到达 B 点时的动能 _ ；() 物块 Q 到达 C 点时的动能 _ ；() 在物块 Q 从 B 运动到 C 的过程中，物块 Q 克服摩擦力做的功_；() 物块 Q 与平板 P 之间的动摩擦因数 _.(2)回答下列问题：() 实验步骤的目的是_。