高中物理力学实验专题训练(有答案)

1、力学实验专题训练 2017、04A、B,遮光板的宽度相同，测1 .在 验证动量守恒定律”的实验中，气垫导轨上放置着带有遮光板的滑块得的质量分别为 m和实验中，用细线将两个滑块拉近使轻弹簧压缩，然后烧断细线，轻弹簧将两个滑块弹开，测得它们通过光电门的时间分别为t1、 t2.可动刻度刻度0LIE五455 045一工一三三三4-(1)图22为甲、乙两同学用螺旋测微器测遮光板宽度d时所得的不同情景。由该图可知甲同学测得的示数为mm乙同学测得的示数为mm来源:(2)用测量的物理量表示动量守恒应满足的关系式:学.被压缩弹簧开始贮存的弹性势能E P2 .为验证“动能定理”，某同学设计实验装置如图 5a所示，

2、木板倾斜构成固定斜面，斜面B处装有图b所示的光电门.显示屣光电计时器光电门(1)如图c所示，用10分度的游标卡尺测得挡光条的宽度d=(2)装有挡光条的物块由 A处静止释放后沿斜面加速下滑，读出挡光条通过光电门的挡光时间通过B处时的速度为( 用字母d、t表示)；(3)测得A、B两处的高度差为HH水平距离L.已知物块与斜面间的动摩擦因数为臼当地的重力加速度为g,为了完成实验，需要验证的表达式为用题中所给物理量符号表示)10甲所示，将质量为 m3 .在“验证机械能守恒定律”的实验中，小明同学利用传感器设计实验：如图直径为d的金属小球在一定高度 h由静止释放，小球正下方固定一台红外线计时器，能自动记录

3、小球挡住红外线的时间t,改变小球下落高度h,进行多次重复实验.此方案验证机械能守恒定律方便快捷发射器金属小球纽外线接收器时间显示器351II 111 II 111 II11III精选资料欢迎下载rpnr=15 =用螺旋测微器测小球的直径如图乙所示，则小球的直径d =mm(2)为直观判断小球下落过程中机械能是否守恒，应作下列哪一个图象 ;一.1一.1 一.A. ht图象 B.h-图象C. h t图象 D.h 干图象(3)经正确的实验操作， 小明发现小球动能增加量 gmV总是稍小于重力势能减少量mgh你认为增加释放高度h后，两者的差值会 (填“增大” “缩小”或“不变”).4.某同学用如图甲所示的

4、装置测滑块与长木板间的动摩擦因数，将木板水平固定在桌面上，木板左端固定挡板上连接一轻质弹簧，长木板上A、B两点安装有光电门，滑块放在长木板上，一 一02靠近轻质弹簧.木板 /rame.一曲型T峨门光驾叩八一01()20(1)用游标卡尺测出挡光片的宽度，读数如图乙所示，则挡光片的宽度乙d =mm.(2)在滑块上装上挡光片，用手推动滑块向左移动压缩弹簧，将弹簧压缩到适当的程度松手，滑块在弹簧弹力的作用下向右滑去，滑块离开弹簧后分别通过A、B两点的光电门，与光电门相连的计时器分别记录下滑块上挡光片通过 A B两点光电门的时间 Ati和At 2,则滑块通过 A点的速度为 ,通过B点 的速度为 (用物理

5、量的字母表示).(3)通过改变滑块压缩弹簧的程度大小进行多次实验，测出多组滑块通过A点和B点的速度va和vb,作出VA2vB2图象，若图象与va2轴的交点为a,重力加速度为g,要求出动摩擦因数，还需要测出 , 若此需要测出的物理量用x表示，则滑块与长木板间的动摩擦因数为 (用题中给出的字母表 示).5 .小明用如图所示的装置来验证机械能守恒定律。A为装有挡光片的钩码，总质量为M,挡光片的挡光宽度为b,轻绳一端与 A相连，另一端路过跨过光滑轻质定滑轮与质量为m (m<M的重物B相连。他的做法是：先用力拉住 B,保持A B静止，测出 A的挡光片上端到光电门的距离h;然后由静止释放 B, A下

6、落过程中经过光电门，光电门可测出挡光片的挡光时间t,算出挡光片经过光电门的平均速度，将其视为A下落h ( h>>b)时的速度，重力加速度为 go(1)在A从静止开始下落 h的过程中，验证以 A、B、地球所组成的系统机械能守恒定律的表达式为(用题目所给物理量的符号表示)(2)由于光电门所测的平均速度与物体A下落h时的瞬时速度间存在一个差值Av,因而系统减少的重力势能 系统增加的动能(选填“大于”或“小于” )；(3)为减小上述A v对结果的影响，小明同学想到了以下一些做法，其中可行的是A.保持A下落的初始位置不变，测出多组 t,算出多个平均速度然后取平均值B.减小挡光片上端到光电门的

7、距离hC.增大挡光片的挡光宽度 b D.适当减小挡光片的挡光宽度b(4)若采用本装置测量当地的重力加速度g,则测量值 真实值(选填“大于”“等于”或“小于”)。6 .某实验小组利用图4所示装置进行“探究动能定理”的实验，实验步骤如下：A.挂上钩码，调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动；B.打开速度传感器，取下轻绳和钩码，保持A中调节好的长木板倾角不变，让小车从长木板顶端静止下滑，分别记录小车通过速度传感器1和速度传感器2时的速度大小vi和V2；C.重新挂上细绳和钩码，改变钩码的个数，重复 A到B的步骤.回答下列问题：(1)按上述方案做实验，长木板表面粗糙对实验结果是否有

8、影响？ (填“是”或“否”)；(2)若要验证动能定理的表达式，还需测量的物理量有 A.悬挂钩码的总质量 mB.长木板的倾角 0C.两传感器间的距离lD.小车的质量 M(3)根据实验所测的物理量，动能定理的表达式为： .(重力加速度为g)7 .如图所示，某实验小组用光电数字计时器测量小车在斜面上下滑时的加速度，实验主要操作如下:用游标卡尺测量挡光片的宽度d ；测量小车释放处挡光片到光电门的距离x ；由静止释放小车，记录数字计时器显示挡光片的挡光时间t ;改变x,测出不同x所对应的挡光时间to(1)用游标卡尺测量挡光片的宽度时的结果如图，则挡光片的宽度012cmI II ill, I I I I,

9、 I I I I j I I I I I I I I I I I I I| | ' | f | |01020精选资料，欢迎下载(2)小车加速度大小的表达式为a=(用实验中所测物理量符号表示 )；(3)根据实验测得的多组 x、t数据，可绘制图象来得到小车运动的加速度，如果图象的纵坐标为x,横，一 1坐标为 1,实验中得到图象的斜率为 k,则小车运动的加速度大小为 (用d、k表不)。t28 .为了测定滑块与水平桌面之间的动摩擦因数科，某同学设计了如图所示的实验装置，其中圆弧形滑槽末端与桌面相切，A为桌子右边缘，。点为A在地面上的竖直投影点。第一次实验时，滑槽固定于桌面右端，且其末端与桌子右

10、边缘 A对齐，滑块从滑槽顶端由静止释放，落在水平地面的P点，如图甲所示；第二次实验时，滑槽固定于桌面左侧，测出其末端与桌子边缘 A的距离为L,滑块仍从滑槽顶端由静止释放，落在水平地面的Q点，如图乙所示。已知重力加速度为 g,不计空气阻力。(1)实验还需要测出的物理量是 (填写选项前面的字母)A.滑槽顶端距桌面的高度hB.桌面距地面的高度HC.。点到P点的距离diD.。点到Q点的距离d2E.滑动的质量mS,则(2)根据已知量和测量的量，可以得出动摩擦因数的科表达式为科(3)如果该同学在进行第二次实验时，滑块没有滑出桌面，测得滑块在水平桌面上滑行的距离为动摩擦因数可表示为N =9 .为验证在自由落

11、体过程中物体的机械能是守恒的，某同学利用DIS设计了一个实验，装置如图8甲所示,图中A为电磁铁，B为光电门，有一直径为 d、质量为m的金属小球通过电磁铁从 A处由静止释放，下落过程中能通过 A处正下方、固定于 B处的光电门，测得 A B间的距离为H,光电计时器记录下小球2 ml(保留2位有效数字)通过光电门的时间为 t,单位是毫秒.当地的重力加速度为g=9.8 m/s 2,且小球直径d远小于A、B间的距离H.(1)用螺旋测微器测得小球的直径如图乙所示，则d=m.1 一、(2)多次改变图度 H,重复上述实验，作出 yH的变化图象如图丙所示，该图线斜率的理论值k=(ms)实验中发现动能增加量 心总

12、是稍小于重力势能减少量AE),可能的原因是_(任意答出一条原因即可).3.4833.487 均可)(1 分)；1.3.505 （3.5033.507 均可）（1 分），3.485（2分）2 （1）0.52d2（2） （3） gH ©L= 2P答案 （1）17.806（17.80417.808 均可）（2）D(3)增大解析 (1)螺旋测微器的读数为 d = 17.5 mm + 30.6 x 0.01 mm = 17.806 mm12(2)减小的重力势能右全部转化为动能，则有mgh= 2mv,小球通过计时命时的平均速度可近似看做瞬时速_ , d1 d 21 一。一一八度，故v =联立可得

13、h=2g(-),故作h 7图象，D正确.12(3)由于实验中存在空气阻力，所以发现小球动能增加量 mV总是稍小于重力势能减少量mgh,若增加释放高度h,则阻力做功增大，系统损失的机械能增加，所以两者的差值会增大答案 (1)2.60(2) -d- d- (3) AB间的距离-a-At 1At 22gx解析 (1)主尺读数为2 mm游标尺读数为12,由图知该游标尺为二十分度的卡尺，精度为 0.05 mm,故测量结果为：d= 2 mm+ 12X0.05 mm = 2.60 mm.(2)根据公式v=x可知：A点的速度为Va= -d-, B点的速度为V2=-d-.tAt 1及 2(3)根据速度位移公式

14、Va2Vb2 = 2(_gx可知，Va2= VB2+2 (jgx,因此还需要测量 AB间的距离.由题意知2x=a,解得 科=2ax.1b 223. (1) (Mm)gh = (M +m)()(3 分)；(2)大于(2 分)；(3)D (2 分)；(4)小于2t-1_1212答案 （1）否 （2）ACD （3） mgl= 2Mv22Mv2解析（1）小车在重力、斜面弹力、摩擦力、细线拉力作用下处于平衡状态，挂上钩码后小车的合外力等于钩码的重力，所以长木板表面粗糙对实验结果没有影响（2）（3）根据动能定理可知，合外力对小车做的功等于小车动能的变化量，则有：mgl= ?Mv 2- 2Mv g 22所以要测量悬挂钩码的总质量m两传感器间的距离l和小车的质量 Md2d2（1） 2.55（2 分）（2） a= -2 （