人教版高中物理必修二《实验题》专项练习题(含答案)

人教版高中物理必修二《实验题》专项练习题（含答案）1．如图是一位同学做“探究动能定理”的实验装置图．（1）让一重物拉着一条纸带自由下落，通过打点计时器在纸带上打点，然后取纸带的一段进行研究．该同学测定重力做功和物体动能的增加量时，需要用刻度尺测量这一段的______，并计算重物在这一段运动的初速度和末速度．（2）该同学计算了多组动能的变化量ΔEk，画出动能的变化量ΔEk与下落的对应高度h的关系图象，在实验误差允许的范围内，得到的ΔEk–h图应是如下的____图．2．某学习兴趣小组为验证机械能守恒定律，设计了如图甲所示的实验装置∶气垫导轨固定放置在倾角为的斜面上，并调节导轨与斜面平行。带遮光条的滑块通过伸直的细线与钩码拴在一起静止在导轨上。测出滑块到光电门的距离L，利用20分度的游标卡尺测出遮光条的宽度d，结果如图乙所示。气垫导轨充气后，钩码竖直向下运动，滑块沿气垫导轨向上运动，遮光条经过光电门的挡光时间为∆t。(1)由图乙知遮光条的宽度为_______mm。(2)若要验证钩码和带有遮光条的滑块组成的系统机械能守恒，还需要测量的物理量是__。A．钩码的总质量m。B．带有遮光条的滑块的总质量MC．滑块由静止滑到光电门的时间tD．测出滑块和钩码之间绳子的长度s(3)用题目和第(2)问涉及的字母写出钩码机械能的减少量∆EA=_____。滑块机被能增加量∆EB=___实验过程中，若在误差允许的范围内，∆EA=∆EB。则验正了系统机械能守恒。(4)改变滑块释放的初始位置，得出多组数据，画出图，则图像的斜率k=___。3．下图是“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图，以下列出了一些实验步骤：A．用天平测出重物和夹子的质量B．把打点计时器用铁夹固定放到桌边的铁架台上，使两个限位孔在同一竖直面内C．把打点计时器接在交流电源上，电源开关处于断开状态D．将纸带穿过打点计时器的限位孔，上端用手提着，下端夹上系住重物的夹子，让重物靠近打点计时器，处于静止状态E．接通电源，待计时器打点稳定后释放纸带，之后再断开电源F．用秒表测出重物下落的时间G．更换纸带，重新进行两次实验（1）对于本实验，以上不必要的两个步骤是_____和________（2）取打下第1个点O时重锤的重力势能为零，计算出该重锤下落不同高度h时所对应的动能Ek和重力势能Ep．建立坐标系，横轴表示h，纵轴表示Ek和Ep，根据测量及计算得出的数据在下图中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ．已求得图线Ⅰ斜率的绝对值k1=2．94J/m，图线Ⅱ的斜率k2=2．80J/m．重锤和纸带在下落过程中所受平均阻力与重锤所受重力的比值为_________（用k1和k2表示，不必算出具体数值）．4．如图甲所示是利用气垫导轨验证机械能守恒定律的实验装置，导轨上安装了1、2两个光电门，滑块上固定一竖直遮光条，滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连，细线与导轨平行．（1）用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示，则遮光条的宽度为_____mm．（2）在调整气垫导轨水平时，滑块不挂钩码和细线，接通气源后，给滑块一个初速度，使它从轨道右端向左运动，发现滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间．为调节气垫导轨水平，可采取的措施是_____．A．调节Q使轨道右端升高一些B．调节P使轨道左端升高一些C．遮光条的宽度应适当大一些D．滑块的质量增大一些（3）正确进行实验操作，测出滑块和遮光条的总质量M，钩码质量m，遮光条的宽度用d表示，重力加速度为g．现将滑块从图示位置由静止释放，实验中滑块经过光电门2时钩码未着地，测得两光电门中心间距s，由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为t1、t2，则验证机械能守恒定律的表达式是_____．5．某同学设计了探究做功与速度变化关系”的实验方案。装置如图甲所示，主要操作步骤如下：a.测遮光片的宽度d，如图乙所示；b.测斜面上A点到光电门的距离L；c.让滑块从A点由静止滑下，记录遮光片通过光电门的时间t；d.分别从A点下方的B、C…(图中未画出)点释放滑块，重复步骤b、c；e.根据v=计算出每次滑块到达光电门上端时的速度v；f.尝试作出L与v的几种图象。根据上述操作，回答下列问题：(1)遮光片的宽度d=___________cm；(2)能获得“功与速度二次方成正比”结论的图象是___________；A．L-v图象B．L-v2图象C．L-v3图象D．L-图象6．某实验小组用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。(1)某同学按照正确操作得到的纸带如图乙所示，其中O是起始点，M、N、P为从合适位置开始选取的连续点中的三个点，打点频率为50Hz，该同学用刻度尺测量O到M、N、P各点的距离，并记录在图中，已知重物的质量为0.5kg，取重力加速度大小g=9.80m/s2。(2)打点计时器打“N”点时，重物的速度大小为_____m/s。（结果保留三位有效数字）(3)从O点到N点，重物重力势能的减少量为_____J。（结果保留三位有效数字）(4)若测出纸带上各点到O点之间的距离，根据纸带算出打点计时器打各点时重物的速度v及重物下落的高度x，则在机械能守恒的情况下，以为纵轴、x为横轴画出的图像是下图中的_____。A．B．C．D．7．图甲是验证机械能守恒定律的装置，气垫导轨上安装了1、2两个光电门，滑块上固定一竖直遮光条，滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连，细线与导轨平行.（1）用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示，则遮光条的宽度为_____mm.（2）在调整气垫导轨水平时，滑块不挂钩码和细线，接通气源后，给滑块一个初速度，使它从轨道右端向左运动，发现滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间.为使气垫导轨水平.可采取的措施是______.A．调节P使轨道左端升高一些B．调节P使轨道左端降低一些C．遮光条的宽度应适当大一些D．滑块的质量增大一些（3）正确进行实验操作，测出滑块和遮光条的总质量M，钩码质量m，遮光条的宽度用d表示，已知重力加速度为g.现将滑块从图示位置由静止释放.①若滑块经过光电门2时钩码未着地，测得两光电门中心间距L，由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为t1、t2，则验证机械能守恒定律的表达式是_____.②若滑块经过光电门2时钩码已着地，为验证机械能守恒定律，已测得钩码初始位置离地的高度h，还需测量的一个物理量是_____.8．为了研究平抛运动的规律，某同学设计了如下实验：将两个相同的滑道固定在同一竖直平面内，使滑道的末端水平，其中滑道2右端与光滑水平桌面相接。再把两个完全相同的小钢球从两个滑道上端的同一竖直线上由静止开始同时释放，如图所示。该同学可以观察到的实验现象是________，这一现象说明了___________。9．如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可验证机械能守恒定律。①已准备的器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需要的器材是________(填字母代号)。A．直流电源、天平及砝码B．直流电源、毫米刻度尺C．交流电源、天平及砝码D．交流电源、毫米刻度尺②实验中需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h。某同学对实验得到的纸带设计了以下四种测量方案。这些方案中合理的是_______。A．用刻度尺测出物体下落的高度h，由打点间隔数计算出下落时间t，通过v=gt计算出瞬时速度vB．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过计算出瞬时速度vC．根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，并通过计算得出高度hD．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v③安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如下图所示。图中O点为打点起始点，且速度为零。选取纸带上打出的连续点A、B、C、…作为计数点，测出其中E、F、G点距起始点O的距离分别为h1、h2、h3。已知重锤质量为m，当地重力加速度为g，计时器打点周期为T。为了验证此实验过程中机械能是否守恒，需要计算出从O点到F点的过程中：重锤重力势能的减少量ΔEp=_______，动能的增加量ΔEk=_______(用题中所给字母表示)④某同学在实验中测出各计数点到起始点的距离h，并计算出各计数点的速度v，用实验测得的数据绘制出v2-h图线，图象是一条直线，此直线斜率的物理含义是________。10．探究功与物体速度变化的关系的实验如图甲所示，当小车在一条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致.每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。(1)为消除摩擦力对本实验的影响，应该将木板的________（填左或右）端稍微抬高平衡摩擦力。(2)实验时打在纸带上的点并不都是均匀的，如图乙所示，为了测量小车获得的最大速度，应选用纸带的________部分进行测量（填AE或EG）；(3)分析打点计时器打出的纸带，分别求出小车每次获得的最大速度v1、v2、v3…，作出W-v图象，则下列符合实际的图象是________（填字母序号）。11．物理实验小组采用如左图所示的装置研究平抛物体的运动。(1)研究平抛运动，下面哪些做法可以减小实验误差（____）A．使用密度大、体积小的钢球B．尽量减小钢球与斜槽间的摩擦C．实验时，让小球每次都从同一高度由静止开始滚下D．使斜槽末端的切线保持水平(2)某同学在实验中只画出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离x相等的三个点A、B、C，量得x=0.2m，又量出它们之间的竖直距离分别为hAB=0.1m，hBC=0.2m。，利用这些数据，可以知道物体抛出时的初速度为_____m/s，经过B时的竖直分速度为______m/s，以及抛出点应在A点上方高度为_____m处（g=10m/s2）。12．某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证砝码及砝码盘和小车所组成的系统机械能守恒。(1)已知砝码及砝码盘的质量m1=100g,小车的质量m2=1kg,在平衡摩擦力后完成剩余实验步骤,最后挑选实验中如图乙所示的一条纸带;"O"是选取的第一个计时点,后面A、B、C是三个相邻的计数点，相邻的计数点间还有4个点(图中未标出),有关数据已标注,打点计时器所接电源频率为50Hz。从O点到打下B点的过程中系统动能的增量=_____J,系统势能的减少量=_____J。在误差允许的范围内可以认为机械能守恒,从而验证了机械能守恒定律(取当地的重力加速度g=10m/s2,计算结果均保留两位有效数字)。(2)根据计算的数据可以判断造成误差的主要原因是____________________________13．在验证机械能守恒定律的实验中，打点计时器所用电源输出交流电压的频率为50Hz，下图为在实验中打点计时器打出的一条纸带，图中A点是重锤下落的起点，重锤的质量为m．从某一位置B开始，B、C、D、E各相邻计数点间的距离分别为s1、s2、s3，设打点计时器的打点周期为T，则打D点时重锤动能的表达式为____________．14．某同学用如图所示装置做“探究动能定理”实验．装置中装有细沙的沙桶通过细线绕过定滑轮连接在小车上，小车后端固定穿过打点计时器的纸带．(1)实验时先不挂沙桶，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)挂上装有细沙的沙桶后，通过实验得到如图所示的纸带．纸带上O为小车运动起始时刻所打的点，在纸带上标出了连续的3个计数点A、B、C，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O点之间的距离SOA=16.3cm，SOB=25.3cm，SOC=36.3cm．实验时小车所受细线的拉力大小为0.2N，小车质量为0.1kg．则通过计算可知，从O至B的运动过程中，小车所受合外力做的功W=________J，小车动能的变化量△Ek=_______J(结果保留至小数点后3位)．(3)在第(2)问中若实验前已经测得未装沙时小桶的质量为5×10-3kg，实验时该同学放入沙桶中细沙的质量为__________kg(g取10m/s2)．15．某同学利用重锤落体运动进行“验证机械能守恒定律”实验。（重力加速度）(1)实验中得到的一条纸带如图所示，其中点为打点计时器打下的第一个点，、、、、为纸带上连续的几个点，打点计时器通以的交流电。用最小刻度为的刻度尺测得，_____。(2)打下点时重锤速度的大小为_____（结果保留三位有效数字）。(3)若重锤的质量为，根据以上数据算出：当打点计时器打点时重锤的重力势能比开始下落时减少了_____；打点计时器打点时，重锤的动能比开始下落时增加了_____（结果均保留三位有效数字）。(4)上一问中两值不等的原因_____。参考答案1．下落高度C2．2.30AB3．（1）A、F（2）．4．5.40;B;;5．0.3021~0.3023B6．2.161.16C7．13.50A遮光条通过光电门2的时间8．两小球在水平桌面上相碰平抛运