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1、力學實驗專練
1.(10分)(1)①下圖中游標卡尺游標尺的每小格比主尺的每小格小________ mm;該游標卡尺的讀數(shù)應為________mm。
②螺旋測微器的讀數(shù)應為________mm。
(2)如圖,某實驗小組用光電門、小車等實驗器材探究小車加速度與合外力的關系。
①某次實驗中擋光片經(jīng)過光電門的擋光時間為t,已知小車出發(fā)位置與光電門距離為L,擋光片寬度為d,則小車的加速度a=________。
②保證實驗順利完成,且結果精確,試舉出兩個需要注意的問題。___________________________________________________________
2、________
___________________________________________________________________。
2.(10分)在“探究小車速度隨時間的變化規(guī)律”實驗中。
(1)某同學采用如圖甲所示的裝置進行實驗,________(選填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力,________(選填“需要”或“不需要”)測量小車的質量。
甲
(2)該同學在研究小車運動時打出了一條紙帶,如圖乙所示。在紙帶上,連續(xù)5個點為一個計數(shù)點,相鄰兩個計數(shù)點之間的距離見下表,并畫出對應的圖線(其中橫坐標數(shù)值表示第幾個0.1 s,縱坐標對應的是該0.1 s內物體
3、的位移)如圖丙所示。則小車的速度隨時間________(選填“是”或“不是”)均勻變化;整個過程中小車的平均加速度為________m/s2。(保留兩位有效數(shù)字)
乙
丙
時間t/(×0.1 s)
1
2
3
4
5
6
相鄰計數(shù)點的
距離xn/cm
1.45
2.45
3.46
4.44
5.45
6.46
3.(10分)如圖所示為某同學做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗裝置,水平放置的木板上固定有一張白紙, 一橡皮筋的一端固定在白紙上的O點,另一端A拴兩個細繩套。
(1)下面為實驗的一些操作步驟:
①比較F′和F的大小、方向是否近似相同;
4、②過P點用統(tǒng)一標度作出F、F1、F2的圖示;
③用一個彈簧測力計鉤住細繩套,拉A至某點P,在紙上標出P點,記下拉力F的方向和大??;
④用平行四邊形定則作出F1、F2的合力F′;
⑤用兩個彈簧測力計互成角度分別拉住兩個細繩套,拉A至同樣的位置P,在紙上記下兩個力F1、F2的方向和大小。
這些實驗步驟的合理順序為________________。
(2)對于該實驗,下列說法正確的是________。
A.兩細繩套必須等長
B.若將細繩換成橡皮筋,對實驗結果有影響
C.記錄彈簧測力計拉力的方向時應用鉛筆沿細繩畫直線
D.實驗中,把橡皮筋的另一端拉到P點時,兩彈簧測力計之間的夾角不能
5、太大
(3)假如在上述實驗步驟⑤中,使其中一個彈簧測力計拉力F1的大小不變,逐漸增大F1方向與合力方向之間的夾角,且保證兩個彈簧測力計之間的夾角小于90°。為了使橡皮條仍然伸長到P點,對另一只彈簧測力計的拉力F2的大小和方向與原來相比,下面說法中正確的是________。
A.F2一直變大,與合力方向的夾角一直增大
B.F2一直變大,與合力方向的夾角先變大后變小
C.F2一直變小,與合力方向的夾角一直減小
D.F2先減小后增大,與合力方向的夾角先減小后增大
4.(10分)某課外興趣小組利用如圖所示的實驗裝置研究“加速度與合外力的關系”。
(1)實驗中,小車會受到摩擦阻力的作用
6、,可使木板適當傾斜來平衡摩擦力,則下面操作正確的是( )
A.不掛鉤碼,放開沒有紙帶的小車,能夠自由下滑即可
B.不掛鉤碼,輕推沒有紙帶的小車,小車能夠勻速下滑即可
C.不掛鉤碼,放開拖著紙帶的小車,能夠自由下滑即可
D.不掛鉤碼,輕推拖著紙帶的小車,小車能夠勻速下滑即可
(2)該小組同學實驗時先正確平衡摩擦力,并利用鉤碼和小車之間連接的力傳感器測出細線上的拉力,改變鉤碼的個數(shù),確定加速度a與細線上拉力F的關系,下列圖象中能正確表示該同學實驗結果的是________。
(3)在上述實驗中打點計時器使用的交流電頻率為50 Hz,某次實驗中一段紙帶的打點記錄如圖所示,則小車運動的
7、加速度大小為________ m/s2。(保留3位有效數(shù)字)
5.(10分)某學習小組用圖甲所示的裝置探究加速度與合力的關系。裝置中的鋁箱下端連接紙帶,砂桶中可放置砂子以改變鋁箱所受的外力大小,鋁箱向上運動的加速度a可由打點計時器和紙帶測出?,F(xiàn)保持鋁箱總質量不變,逐漸增大砂桶和砂的總質量進行多次實驗,得到多組a、F值(F為力傳感器的示數(shù),等于懸掛滑輪繩子的拉力),不計滑輪的重力。
(1)某同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出了a-F關系圖線如圖乙所示,則由該圖象可得鋁箱總質量m=________,重力加速度g=________(結果保留兩位有效數(shù)字)。
(2)當砂桶和砂的總質量M較大導致a較大時
8、,實驗得到的加速度a的值可能是________。(填選項前的字母)
A.12.0 m/s2 B.10.0 m/s2
C.5.0 m/s2 D.6.0 m/s2
6.(10分)(1)某同學用如圖甲所示的實驗裝置來驗證機械能守恒定律,進行如下操作:
①用天平測定小球的質量為m=10.0 g;
②用游標卡尺測出小球的直徑為d=10.0 mm;
③用刻度尺測出電磁鐵下端到光電門的距離為h=80.90 cm;
④電磁鐵先通電,讓小球吸在下端;
⑤電磁鐵斷電,小球自由下落;
⑥在小球經(jīng)過光電門的時間內,計時裝置記下小球經(jīng)過光電門所用時間為t=2.50×10-3 s,由此可
9、算得小球經(jīng)過光電門時的速度為________m/s。
⑦計算此過程中小球重力勢能的減少量為________J,小球動能的增加量為________J。(g取10 m/s2,結果保留三位有效數(shù)字)
(2)另一同學用上述實驗裝置通過改變光電門的位置,用h表示小球到光電門時的下落距離,用v表示小球通過光電門的速度,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了如圖乙所示的v2-h(huán)圖象,則當?shù)氐膶嶋H重力加速度為g=________m/s2。
7.(10分)用如圖甲實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒。m2從高處由靜止開始下落,m1上拖著的紙帶打出一系列的點,對紙帶上的點跡進行測量,即可驗證機械能守恒定律。下圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶:0是打下的第一個點,每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打下的點(圖中未標出),計數(shù)點間的距離如圖所示。已知m1=50 g、m2=150 g ,則(計算結果保留兩位有效數(shù)字)
①在紙帶上打下記數(shù)點5時的速度v=________m/s;
②在記數(shù)點0~5過程中系統(tǒng)動能的增量ΔEk=________J。為了簡化計算,設g=10 m/s2,則系統(tǒng)勢能的減少量ΔEP=________J;
③在本實驗中,若某同學作出了-h(huán)圖象,如圖所示,h為從起點量起的長度,則據(jù)此得到當?shù)氐闹亓铀俣萭=________m/s2。