高中物理力学实验中纸带问题的处理素材

1、用心 爱心 专心用心 爱心 专心、实验 , 探究题1、有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有 20 个小的等分刻度。用它测量一小球的直径，如图甲所示的读数是mm。用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图乙所示的读数mm。2、（4 分）某同学用如图所示的装置测定重力加速度。打出的纸带如图所示，实验时纸带的端通过夹子和重物相连接。（选填“甲”或“乙”）, 图中是小车在一3 条完全相同的橡皮筋纸带上 1至 9各点为计时点，由纸带所示数据可算出实验时的重力加速度为m/s 2。（已知交流电频率为 50Hz）若当地的重力加速度数值为9.8m/s 2，请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因

2、。3、（4 分）如图所示是某研究性学习小组做探究“橡皮筋做的功和物体速度变化的关系”的实验 条橡皮筋作用下弹出沿木板滑行的情形 , 这时橡皮筋对小车做的功记为W当我们用 2 条、并在一起进行第 2次、第 3 次实验时 ,每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放 , 小车每次实验中获得的速度由打点计时 器所打的纸带测出实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动 应采取的措施是部分进在正确操作情况下 , 打出如下图所示纸带， 为了测量小车获得的速度 , 应选用纸带的 行测量用心 爱心 专心 用心 爱心 专心4、（8 分）某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。频闪仪每隔0.05s 闪光一次，图中所标数

3、据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表（当地重力加速度取9.8m/s 2，小球质量 m=0.2kg ，计算结m/s；果保留三位有效数字）：时刻t2t3t4t5速度（m/s）4.994.483.98由频闪照片上的数据计算 t 5 时刻小球的速度 V5=从 t2到 t 5时间内，重力势能增量Ep =J，动能减少量Ek=J；在误差允许的范围内，若Ep 与 Ek近似相等，从而验证了机械能守恒”这种结果的主要原因是5、（9 分）某课外兴趣小组利用下图的实验装置研究“合外力做功和物体动能变化之间的关系”以及“加速度与 合外力的关系”（1）该小组同学实验时先正确平衡摩擦力，并利用钩码和小车之间

4、连接的力传感器测出细线上的拉力，改变钩码的 个数，确定加速度错误！不能通过编辑域代码创建对象。与 细线上拉力 F 的关系，下列图象中能表示该同学实验 结果的是 （ 2）在上述实验中打点计时器使用的交流电频率为50Hz，某此实验中一段纸带的打点记录如图所示，则小车运动的加速度大小为 m/s 2（保留 3 位有效数字）（ 3）实验时，小车由静止开始释放，已知释放时钩码底端离地高度为H，现测出的物理量还有：小车由静止开始起发生的位移 s（ s H）、小车发生位移 s 时的速度大小为 v，钩码的质量为 m，小车的总质量为 M，设重力加速度为 g， 则 mgs （选填“大于”、 “小于”或“等于”）小车

5、动能的变化；6、在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中 某同学在接通电源进行实验之前，将实验器材组装如图所示请你指出该装置中的错误或不妥之处（写出两处即 可）：A、B、C、D、E为相邻计数 改正实验装置后，该同学顺利地完成了实验，下图是他实验中得到的一条纸带，图中点，相邻计数点的时间间隔是0.10s ，标出的数据单位为 cm，则打点计时器在打C点时小车的瞬时速度是 m/s ，根据纸带所提供的数据，算得小车的加速度大小为m/s7、（8 分）用如右图所示的实验装置验证机械能守恒定律实验所用的电源为学生电源，输出电压为6 V 的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系

6、列的点， 对图中纸带上的点痕进行测量 即可 验证机械能守恒定律下面列举了该实验的几个操作步骤A按照图示的装置安装器件；将打点计时器接到电源的“直流输出”上C用天平测出重锤的质量；D 先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带E测量纸带上某些点间的距离；F根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能其中没有必要进行的步骤是是，操作不当的步骤利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度如下图是打出的一条纸带，选取纸带上的 连续的五个点 A、 B、 C、 D、 E，测出各点之间的距离如下图所示使用电流的频率为f ，则计算重锤下落的加速度的表达式 。 （ 用、 、 、 及 表示）在验证机械能守

7、恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能， 其主要原因是重锤和纸带下落过程中存在阻力作用，可以通过该实验装置测阻力的大小， 若已知当地重力加速度为 g，还需要测量的物理量是B之间的动摩擦因数，已知铁块 A的质量 mA=1.5 kg ，用水平恒力 F 向左拉金属板 B，使其向左运动，弹簧秤示数的放大情况如图所示，则 A、B间的动摩擦因数 =（g=10 m/s 2）（2） 该同学还设计性地将纸带连接在金属板B的后面，通过打点计时器连续打下一些计时点，取时间间隔为0.1 s的几个点，如图（b）所示，各相邻点间距离在图中标出 . 则在打 C点时金属板被拉动的速度 v= m/s. （

8、保留两位有效数字）9、（8 分）用如图所示的实验装置，探究弹力和弹簧伸长的关系。实验主要操作步骤如下：先将待测弹簧的一端固 定在铁架台上，然后将刻度尺竖直放在弹簧一侧， 并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。 当弹簧自然下垂时，读 取指针指示的刻度数值 L0；当弹簧下端挂一个 100g 的钩码， 读取指针指示的刻度数值 L1；弹簧下端挂两个 100g 的钩 码，读取指针指示的刻度数值L2；挂七个 100g 的钩码时，读取指针指示的刻度数值L7。计算结果保留三位有效数字， g取 10 m/s 2）k甲1）下表是甲实验小组的数据记录和处理的表格，请你在答题纸空格上直接填写甲组实验得到的弹簧劲度系数

9、探究弹力和弹簧伸长的关系”实验数据记录及处理甲组）钩码个数 n01234567钩码质量 mn（g）0100200300400500600700刻度尺读数Ln（cm）5.707.409.1010.8512.6014.3016.1018.05d1=L4L0(cm)6.90d2=L5L1(cm)6.90d3=L6L2(cm)7.00d4= L 7 L3(cm)7.20k(N/m)（ 2）乙实验小组换用不同的弹簧做实验，采用图像法处理实验数据；以刻度尺读数 L 为横坐标，以所挂钩码质量 m为纵坐标，所画图象 如下图所示。根据该图象可知，乙实验小组采用的弹簧的劲度系数 k 乙 为 N/m；10、在“探究

10、小车速度随时间变化的规律”实验中，测得纸带上计数点的情况如图所示，A、B、C、 D、 E 为选好的计数点，相邻计数点间的时间间隔为 0.04s 。由此可知：小车的加速度 a= m/s2；打点计时器打下 C点和 A 点时，小车的瞬时速度分别为 = m/s ， = m/s 。（结果取两位有效数字）11、伽利略通过研究自由落体和物块沿光滑斜面的运动，首次发现了匀加速运动规律 伽利略假设物块沿斜面运动与物块自由下落遵从同样的法则， 他在斜面上用刻度表示物块滑下的路程， 并测出物块通过相应路程的时间， 然后用 图线表示整个运动过程，图中OA表示测得的时间，矩形 OAED的面积表示该时间内物块经过的路程，

11、则图中OD的长度表示P 为 DE的中点，连接 OP且延长交 AE 的延长线于 B，则 AB 的长度表示在“研究平抛运动”的实验中，为了得到平抛运动的轨迹，可以采用描迹法，也可以采用拍摄闪光照片的方法为了描绘出小球平抛运动的轨迹， 实验时按图 a 安装好器材， 需注意斜槽末端 从 位置上滚下，并让小球多次如图 b 所示，为一平抛物体运动的闪光照片示意图，照片与实际大小相比缩小到 1/10 对照片中小球的位置进行 测量，可得 1 与 4 闪光点竖直距离为 1.5 cm，4 与 7 闪光点竖直距离为 2.5 cm，各闪光点之间水平距离均为 0.5 cm则 小球抛出时的速度大小为m s ；抛出点距闪光

12、点 1 的实际水平距离为cm，实际竖直距离为cm （不计空气阻力， g取 10m s2 ）12、如图为一个小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中竖直背景方格的实际边长均为那么照片的闪光频率为Hz ；小球做平抛运动的初速度大小为m/s （，其中 v10和 v20 分别是碰撞前两物体的速度， v2分别是碰撞后两物体的速度某同学用验证动量守恒定律的实验装置（如图所示）求弹性碰撞的恢复系数，实验中 使用半径相等的钢质小球 1和 2，（它们之间的碰撞可近似为弹性碰撞），且小球1的质量大于小球 2 的质量，小球2 碰撞前静止在实验中需要用刻度尺测量的物理量有、 和 的长度，写出用测量量表示的的恢复系数的表

13、达式： 13、碰撞的恢复系数的定义为e=14、（8 分）某同学设计了一个探究小车的加速度与小车所受拉力 F及质量 m关系的实验， 图（为实验装置简图。（所用交变电流的频率为50Hz）（1）图（ b）为某次实验得到的纸带，实验数据如图，图中相邻计数点之间还有的加速度大小为m/s2。（保留三位有效数字）4 个点未画出，根据纸带可求出小车2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度与质量 m及对应的，数据如下表：实验次数12345678小车加速度2 a/m/s0.6330.5720.4790.4180.3320.2500.1670.101小车质量 m/kg0.250.290.330.

14、400.500.711.001.67小车质量倒-1 数 1/m/kg -14.003.453.032.502.001.411.000.60请在方格坐标中画出 图线，并从图线求出小车加速度 与质量倒数 之间的关系式是（ 3 ）保持小车质量不变， 该图线不通过原点，其主要改变砂和砂桶质量，一位同学根据实验数据作出了加速度随拉力 F 的变化图线如图所示参考答案一、实验 , 探究题1、 10.50 1.732 2 、（4 分）乙9.4纸带和打点计时器间的摩擦阻力、空气阻力3、平衡小车所受的摩擦力 GK（GH、 GI、HI等）（每空 2 分）4、（8分）（1）3.48（2分）；（2）1.24（2分） 1

15、.28 （2分）；（ 3）（ 1分）存在空气阻力（ 1分）5、（1）A2） 7 50 （ 3）大于 用心小车离定滑轮太近（离打点计器较远）；6 、 打点计时器应该用交变电流（图中为直流电源）；未平衡摩擦力（长木板未有一小倾角）。 写出一项给 2 分，共 4 分。 0.231 （或 0.23 、或 0.2 ）、 0.6 （或 0.60 ）（每空 2 分，共 4 分）7、C B （各 2 分） （2分） 重锤的质量 m（2分）8、（1） 0.3（2 分）（2） 0.80（2 分）9、（1） 57.2 （ 57.0 57.4 都对）， 4分 （2）11.1 （10.8 11.4 都对） 4 分10、

16、2.5 ， 0.75 ， 0.55 ；11、平均速度 , 物体的末速度切线水平，同一 1.5 15 512、10 ，1.513、 OP、OM、ON的长度14、（ 8分）（ 1）0.510（2 分）（2）图线为过坐标原点的倾斜直线，正确给2 分，关系式或写成2 分）3）没有平衡摩擦力（ 2 分1 . 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，角速度的增加量 与对应之间 t 的比值定义为角加速度 （即 t ）我们用电磁打点计时器、米尺、游标卡尺、纸带、 复写纸来完成下述实验： （打点计时器所接交流电的频率为50Hz，A、B、C、D 为计数点，相邻两计数点间有四个点

17、未画出）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，然后固定在圆盘的侧面，当圆盘转动时，纸带可 以卷在圆盘侧面上；主乙A（ 单位： cm）爱心cmB C2.40 5.415.41209.00心 专心 13.1918.00丙接通电源，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 cm；（ 2）由图丙可知，打下计数点 D 时，圆盘转动的角速度为rad/s ；（ 3）纸带运动的加速度大小为m/s2，圆盘转动的角加速度大小为rad/s 2；（ 4）如

18、果实验测出的角加速度值偏大，其原因可能是（至少写出 1 条）1（1）6.000cm；（2）6.5rad/s ；（ 3） 0.59m/s 2， 9.8rad/s 2；（ 4）存在空气阻力；纸带与限位孔之间存在摩擦力 2、利用如图 1所示装置探究动能定理， 在斜面体的斜面上， 一质量为 1kg 的物块后面固定一条通过打点计时器 的纸带。先打点，然后让物块从静止开始沿斜面匀加速下滑，得到一条如图 2所示的纸带。 O 点为打点的第个点， A 、B、C、D、E、F、H 是计数点， 每相邻两计数点间还有 4 个点没有标出， OA=17.65cm 、AB=11.81cm 、1）物块匀加速下滑的加速度是m/s2，物体所受的合外力是N 。（结果保留三位有效数字 ）(g=10m