实验专题1：力学

PAGE实验专题1：力学年级：高三辅导科目：物理教学内容1．某同学在实验室取两个材质及底面粗糙程度相同的木盒，来测量木盒和木板之间的动摩擦因数。他采用“对调法”，可省去秤质量的步骤，如图甲所示，一端装有定滑轮的长木板放置在水平桌面上，木盒1放置在长木板上，左端与穿过打点计时器的纸带相连，右端用细线通过定滑轮与木盒2相接。（1）实验前，要调整定滑轮的角度，目的是。（2）木盒1不放细沙，在木盒2中装入适量的细沙，接通电源，释放纸带，打点计时器打出一条纸带纸，木盒1与木盒2（含细沙）位置互换，换一条纸带再次实验，打出第二条纸带，两纸带编号为第一组，改变木盒2中细沙的多少，重复上述过程，得到多组纸带，如图乙为某组实验中获得的两条纸带中的一条：0、1、2、3、4、5、6是计数点，每相邻两计数点间还有4个未标出的计时点，已知交流电源的频率为，该纸带运动的加速度。（3）五组实验测得的加速度如下表所示，请在丙图中作出的关系图像()，已知当地重力加速度为，由图像可得动摩擦因数为（保留两位有效数字）。组次123453.003.214.004.805.312.812.601.821.00（4）由于纸带的影响，实验测得的动摩擦因数将（填“偏大”、“偏小”），不考虑测量的偶然误差，上表中第组数据求得的动摩擦因数最准确。（5）实验过程中，有时“对调法”两次实验不能全部完成，导致实验数据无效，请你提出一种解决此问题的实验方案。2．实验小组用图甲所示装置测量木块与木板间的动摩擦因数μ，提供的器材有：带定滑轮的长木板，有凹槽的木块，质量相同的钩码若干，电磁打点计时器，电源，纸带，细线等。（1）电磁打点计时器工作时应使用（选填“8V”或“220V”）交流电源，实验中还需要的测量器材是。（2）实验中将部分钩码悬挂在细线下，剩余的钩码放在凹槽中，保持长木板水平。正确进行实验操作，得到一条纸带，如图乙所示，从某个清晰的打点开始，依次标注0、1、2、3、4、5、6，分别测出位置0到位置2、位置4、位置6间的距离分别为x1=2.70cm；x2=5.82cm；x3=9.36cm。已知打点周期T=0.02s，则木块的加速度a=m/s2。（3）将木块凹槽中的钩码逐个添加到细线下端，改变悬挂钩码的个数n，测得相应的加速度a记录如下表；请根据表中数据在图丙中作出a—n图像()，已知当地重力加速度g=9.8m/s2，由图线可求得木块与木板间的动摩擦因数μ=。（结果保留两位有效数字）a/m∙s－20.601.301.962.623.30n/个678910（4）分析发现μ的测量值大于真实值，其原因可能有。A．纸带与打点计时器间有摩擦B．实验时交流电频率略大于50HzC．木板未调节水平，右端偏高D．未满足所挂钩码总质量远小于木块和槽中钩码总质量3．某同学用图a所示装置测定重力加速度，并验证机械能守恒定律。小球上安装有挡光部件，光电门安装在小球平衡位置正下方。（1）用螺旋测微器测量挡光部件的挡光宽度d，其读数如图b，则d=mm；（2）让单摆做简谐运动并开启传感器的计数模式，当光电门第一次被遮挡时计数器计数为1并同时开始计时，以后光电门被遮挡一次计数增加1。若计数器计数为N时，单摆运动时间为t，则该单摆的周期T=；（3）摆线长度大约80cm，该同学只有一把量程为30cm的刻度尺，于是他在细线上标记一点A，使得悬点O到A点间的细线长度为30cm，如图c。保持A点以下的细线长度不变，通过改变OA间细线长度l以改变摆长，并测出单摆做简谐运动对应的周期T。测量多组数据后绘制T2-l图像，求得图像斜率为k1，可得当地重力加速度g=；（4）该同学用此装置继续实验，验证机械能守恒定律。如图d，将小球拉到一定位置由静止释放，释放位置距最低点高度为h，开启传感器计时模式，测得小球摆下后第一次挡光时间为Δt，改变不同高度h并测量不同挡光时间Δt，测量多组数据后绘制图像，发现图像是过原点的直线并求得图像斜率k2，比较k2的值与（写出含有d、k1的表达式），若二者在误差范围内相等，则验证机械能是守恒的；（5）对于本次实验，下列说法中正确的两项为。A．安装在小球下面的挡光部件选用挡光小圆柱比挡光小薄片好B．只考虑挡光位置在小球下方所引起的系统误差，k1的测量值与理论值相比偏大C．只考虑挡光位置在小球下方所引起的系统误差，k2的测量值与理论值相比偏小D．验证机械能守恒时细线偏离平衡位置的最大角度必须小于或等于5°4．为了利用一根弹簧制作一只弹簧测力计，某同学首先用如图甲所示的装置测量了不同弹力大小F对应的弹簧长度x，然后作出了F-x图象，如图乙。请你回答下列问题（题中所有计算结果均保留两位有效数字）:

(1)由图乙中的图线可得该弹簧的劲度系数在k=N/m；(2)利用该弹簧制成一只弹簧测力计如图丙，则测力计上每一大格（1N）的长度为△x=cm；(3)该同学制作完成后想将弹簧替换为橡皮筋，但老师告诉他橡皮筋不适合制作测力计。为了探究原因，他利用图甲装置在不超出橡皮筋弹性限度的情况下，测量了橡皮筋在拉伸和收缩两过程中，不同弹力大小F对应的橡皮筋伸长长度x。绘制图丁，图丁中实线为拉伸橡皮筋时的F-x图线，虚线为收缩橡皮筋的F-x图线，由图象可知原因为（只回答一条原因即可）(4)该同学通过观察图丁发现橡皮筋拉伸和收缩图形差异较大，相同形变下弹力明显不同，通过网络查找资料后知道这种现象称为静态滞后。内耗是造成弹力明显不同的原因，且内耗的大小等于图中两图线所围面积。请根据所学知识确定内耗的单位为。A．N

B．m

C．J

D．N/m5．某兴趣小组的同学设计了图甲所示的装置测量滑块（可视为质点）和水平台面间的动摩擦因数。水平转台能绕竖直的轴匀速转动，装有遮光条的小滑块放置在转台上，不可伸长的细线一端连接小滑块，另一端连到固定在转轴上的力传感器上，连接到计算机上的传感器能显示细线的拉力F，安装在铁架台上的光电门可以读出遮光条通过光电门的时间t，兴趣小组采取了下列步骤：①用十分度的游标卡尺测量遮光条的宽度d。②将滑块放置在转台上，使细线刚好绷直，量出滑块到转轴的距离L。③控制转台以某一角速度匀速转动，记录力传感器和光电门的示数，分别为和；依次增大转台的角速度，并保证每次都做匀速转动，记录对应的力传感器示数、……和光电门的示数、……。回答下面的问题（1）由于游标卡尺老旧前面刻度丢失，示数如图乙所示，则d=mm。（2）滑块匀速转动的角速度大小可由ω=计算得出（用d、t、L表示）。（3）处理数据时，兴趣小组的同学以力传感器的示数F为纵轴，对应的角速度大小的平方为横轴，建立直角坐标系，描点后拟合为一条直线，如图丙所示（图中a、b已知），设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则滑块和台面间的滑动摩擦因数μ=。（4）该小组同学换用相同材料的质量更大的滑块再次做了该实验，作出的图像，与图丙中a和b比较，发现a、b（填“增大”“减小”和“不变”）。6．利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图1所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的轻绳与一质量为m的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B处有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用L表示A到光电门B的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动，重力加速度为g。(1)某次实验测得倾角，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为ΔEk=，系统的重力势能减少量可表示为ΔEp=，在误差允许的范围内，若，则可认为系统的机械能守恒。（用题中所给的物理量表示）(2)在上述实验中，某同学改变A、B间的距离L，测出滑块通过B时的瞬时速度v，作出的v2—L图象如图2所示，并测得m=2M，则重力加速度g=m/s2.（保留三位有效数字）。7．2020年12月8日，中尼两国共同宣布了珠穆朗玛峰的最新高度为海拔8848.86米，此次珠峰高度测量使用了重力仪、超长距离测距仪等一大批国产现代测量设备。重力仪的内部包含了由弹簧组成的静力平衡系统。为测量弹簧劲度系数，探究小组设计了如下实验，实验装置如图1所示，角度传感器固定在可转动的“T”形竖直螺杆上端，可显示螺杆转过的角度。“T”形螺杆中部套有螺母，螺母上固定力传感器。所测弹簧上端挂在力传感器上，下端固定在铁架台底座上，力传感器可显示弹簧弹力大小。“T”形螺杆转动时，力传感器会随着“T”形螺杆旋转而上下平移，弹簧长度随之发生变化。（1）该探究小组操作步骤如下：①旋转螺杆使弹簧初始长度等于原长，对应的角度传感器示数调为0；②旋转“T”形螺杆使弹簧长度增加，记录力传感器示数及角度传感器示数；③多次旋转“T”形螺杆，重复步骤②的操作，记录多组对应、值；④用所测数据作出图像。图2已描出5个点，请在图中画出图像。（2）若螺杆的螺距（螺杆转动一周杆沿轴线前进的距离）为，则角度传感器示数为时弹簧的伸长量。（3）由图像可知弹力与弹簧的伸长量成正比（填“”、“”、“”），结合图像算出弹簧的劲度系数。8．冲击摆是一种可以测定弹丸速度、动能及弹簧的劲度系数的装置，如图（a）所示是冲击摆的测量部分：用细线悬挂着沙箱，悬点O到沙箱重心的距离为l，弹簧枪将质量为m的弹丸水平射入静止悬挂于O点正下方质量为M的静止沙箱后留在沙箱中，同沙箱一起摆动，通过固定的量角器测出摆线偏离竖直方向的角度为，即可计算弹丸的速度和动能。重力加速度为g。（1）用弹簧枪对准沙箱射出不同速度的弹丸，测出对应的角度，通过计算，分别作出和图象如图（b）（c），由此可知，弹丸射入沙箱后沙箱的速度大小与弹簧的形变量的关系为；（2）已知弹簧的弹性势能，根据图象可求得弹簧的劲度系数。9．一研究学习小组利用图所示装置，将钢球a用细线悬挂于O点，钢球b放在离地面高度为H=0.80m的支柱上，O点到a球球心的距离为L=0.20m。将a球拉至悬线与竖直线夹角为，由静止释放后摆到最低点时恰与b球正碰，碰撞后a球把轻质指示针（图中未画出）推移到与竖直线夹角β处，b球水平抛出后落到地而上，测出b球的水平位移s。当地重力加速度为g。（1）由题可知：a球的质量b球的质量（填“大于”、“小于”或“等于”）；（2）碰后b球速度的表达式=（用s、g、H表示）﹔（3）多次实验，发现钢球a、b碰撞过程不仅动量守恒，机械能也守恒，作出了cos-cos的关系图线，且斜率为，则钢球a、b的质量之比。10．某同学利用如图所示的装置验证系统机械能守恒定律，操作步骤如下：①用天平测量两铁质小圆柱体的质量分别为；②用刻度尺测量小圆柱体与光电门的高度差h，用10分度的游标卡尺测量的厚度d（竖直方向上），实验中高度差h远大于小圆柱体的厚度d；③安装如图所示的实验装置，用手托住，让细绳伸直且系统保持静止；④释放，测得经过光电门的挡光时间为t。以和系统为研究对象，计算过程中系统势能的减少量，与动能的增加量来验证和系统的机械能是否守恒。回答下列问题（取）：（1）用10分度的游标卡尺测量的厚度（竖直方向上），示数如图所示，则。（2）若测得遮光时间，则和系统动能的增加量J；测得释放前与光电门的高度差为，则和系统势能的减少量J。（计算结果均保留3位有效数字）（3）百分误差是衡量实验精确度的重要标准，其定义为百分误差，中学阶段学生实验的要求。本实验将重物重力势能的变化量作为“实际值”，将重物动能变化量作为“测量值”，请判定该实验中和系统的机械能否在误差允许范围内守恒？（填“守恒”或“不守恒”）。（4）调整光电门高度，测得多组不同高度h对应的遮光时间t的数据，该同学决定不计算速度，仅作出图像，若图线为过原点的直线，则下列说法正确的是。A．应该描绘关系图像B．应该描绘关系图像C．若直线斜率，则能证明系统机械能守恒D．若直线斜率，则能证明系统机械能守恒11．某实验小组利用如图甲所示装置来验证机械能守恒定律。A、B是两个相同的小物块，用天平测得其质量均为m，C是内部装有砝码的托盘，其总质量为M，A、B间用轻弹簧拴接，B、C间用轻质细绳相连。物块A静止放置在一压力传感器上，C的正下方放置一测速仪该测速仪能测出C的速率，压力传感器与测速仪相连，对应数据可对外向计算机中输出。整个实验过程中弹簧均处于弹性限度内，弹簧的弹性势能只与弹簧本身及形变量有关，当地的重力加速度为g。（1）开始时，系统在外力作用下保持静止，细绳拉直但张力为零。现自由释放C，当C向下运动到某一位置时，压力传感器示数为零，测速仪显示的对应速率为v。其中M和m大小关系应满足Mm（选填“小于”、“等于”或“大于”），才能实现上述过程。（2）M、m质量不变，增加C中砝码的个数，即增大托盘和砝码的总质量M重复步骤，当压力传感器示数再次为零时，B上升的高度与前一次相比将（选填“增加”、“减少”或“不变”）。（3）重复上述操作，得到多组不同M下对应的v。根据所测数据，为更直观地验证机械能守恒定律，作出图线如图乙所示，图线在纵轴上的截距为b，则弹簧的劲度系数k=（用题目中的已知量表示）。12．某实验小组利用如图所示的实验装置验证动量守恒定律。将质量为m1的球1用细线悬挂于O点，O点下方桌子的边缘有一竖直立柱，将球2置于立柱上。实验时，调节悬点，使球1静止时恰与立柱上的球2接触且两球等高。将球1拉离平衡位置，保持细线拉直，用量角器测量出细线与竖直方向的夹角为，由静止释放球1，当它摆到悬点正下方时与质量为m2的球2发生对心碰撞。碰后球1反弹，球2落到水平地面上。测量出球2到地面的高度H和球2做平抛运动的水平位移s，然后再测出有关数据，即可验证1、2两球碰撞时动量守恒。已知重力加速度为g，两球均可以看成质点。（1）要完成上述实验，还需要测量的物理量是。A．球1反弹的最大偏角B．直角量角器的半径RC．悬点到球1的距离L（2）球2碰撞后的速率的表达式v2=；根据测量的物理量，该实验中两球碰撞时动量守恒的表达式为。[均用题干所给物理量和（1）中所测物理量表示]13．在“用单摆测定重力加速度”的实验中：①某同学用游标卡尺测量小球的直径如图所示，小球直径为，图甲中游标卡尺夹住小球的方式（合理/不合理）。②正确挂起单摆后，将摆球从平衡位置拉开一个小角度由静止释放，使摆球在竖直平面内稳定摆动，当摆球某次经过平衡位置时开始计时，并计数为“1”，当摆球第95次沿相同方向经过此位置时停止计时，如图所示，读出这段时间为，则单摆的周期。（计算结果保留三位有效数字）③某同学通过多次改变摆长的方法，测得了多组不同摆长下对应的连续50次全振动所用的时间，摆线长为，为小球直径。利用计算机作出了的图线，如图所示，关于图线没有过坐标原点的原因，下列分析可能正确的是；A．不应在小球经过最高点时开始计时，而应在小球经过最低点时开始计时B．错把49次全振动数成50次C．不应作图线，而应作图线D．不应作图线，而应作图线14．小鱼同学用身边的学习用品探究橡皮筋的劲度系数k，进行了下面的操作：将橡皮筋上端固定在竖直面内的白纸上的O点，下端打结，在结点P处挂上质量为m＝20g的橡皮，记下静止后结点的位置P1。在结点P系上一根细线，并通过水平细线将橡皮在纸面内缓慢拉起，如图甲所示，又记录了结点P的四次不同位置。小鱼取下白纸，以O点为圆心、以橡皮筋原长为半径画圆弧，如图乙所示。连接OP2，与圆弧交于A2，并过A2作OP1的垂线，垂足为B2。分别测出、P2的距离x2和O、B2的距离y2。同样测得其余四个位置对应的x、y值，如下表所示，其中g取9.8m/s2。序号12345x/cm0.700.831.081.271.51y/cm4.513.802.972.482.09cm-10.2220.2630.3360.4030.478请完成下列问题：（1）用mg、x、y、L0表示橡皮筋的劲度系数k＝；（2）作出如图丙所示的图像，则可求得k＝

N/cm（保留两位有效数字）；（3）若小鱼标记好P5后，通过水平线将橡皮擦缓慢放回到最低点过程中，再次测得五组不同数据，算出相应的k＇，则kk＇（填“＞”“＜”或“＝”）。15．我国正在进行的探月工程是高新技术领域一项重大科技活动，在探月工程中飞行器成功某实验小组利用如图甲所示的装置探究加速度和力的变化的关系，他们将宽度为d的挡光片固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与砝码盘相连，在水平桌面上的A、B两点各安装一个光电门，记录小车通过A、B时的遮光时间，小车中可以放置砝码。（1）实验中木板略微倾斜，这样做目的是()A．为了使释放小车后，小车能匀加速下滑B．为了增大小车下滑的加速度C．可使得细线对小车的拉力等于小车受到的合力D．可使得小车在未施加拉力时能匀速下滑（2）实验主要步骤如下：①用游标卡尺测量挡光片的宽度d②将小车停在C点，在砝码盘中放上砝码，小车在细线拉动下运动，记录此时小车及小车中砝码的质量之和为M，砝码盘和盘中砝码的总质量为m，小车通过A、B时的遮光时间分别为t1、t2，则小车通过A、B过程中加速度为a=（用字母t1、t1、d、s表示）。③在小车中增减砝码或在砝码盘中增减砝码，重复①的操作。（3）若在本实验中没有平衡摩擦力，假设小车与水平长木板之间的动摩擦因数为。利用上面的实验器材完成实验，保证小车质量M不变，改变砝码盘中砝码的数量，即质量m改变（取绳子拉力近似为砝码盘及盘中砝码的总重力），测得多组m、t1、t2的数据，并得到m与的关系图像（如图丙）。已知图像在纵轴上的截距为b，直线PQ的斜率为k，A、B两点的距离为s，挡光片的宽度为d，求解=（用字母b、d、s、k、g表示）。16．某同学利用图甲所示装置做“研究平抛运动”的实验，他用一张印有小正方格的纸记录小球运动的轨迹，在方格纸上建立如图乙所示的坐标系，小正方格的边长L＝2.5cm，若小球在平抛运动中的几个位置如图乙中的a、b、c、d所示，，则

（1）小球的初速度为m/s；（2）小球在b点的瞬时速度为m/s；（3）小球抛出点的坐标为x＝cm；y＝cm（保留两位有效数字）；（4）该同学做完实验后，提出几项减小实验误差的措施，其中正确的是。A．实验中应使斜槽轨道尽可能光滑B．为使小球离开斜槽后能做平抛运动斜槽末端的切线必须水平C．为了使小球每次运动的轨迹相同，应使小球每次从斜槽上的相同位置由静止释放D．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条折线把所有的点连接起来17．某小组设计了如图所示装置来验证加速度a与物体所受合外力F的关系。重物A的质量为M，重物A、B用绕过光滑定滑轮的轻绳连接，在B的一边放有6个质量均为m的槽码，此时A、B刚好平衡且保持静止。竖直标尺上固定两个标记C和D，C和D的距离为h。固定重物A在标记C处，现将重物B上面的一个槽码放在重物A上面。（1）由静止释放重物A，用时间传感器记录A由标记C运动到D的时间t，则重物A到达标记D的速度为；（2）再将重物B上面的槽码移个、3个、4个、5个、6个放在重物A上面。由静止释放重物A，保持每次重物下落的位置不变，重复（1）实验多次，测得多个A由标记C运动到D的时间t，已知当地重力加速度为g，以为纵轴，以（填“n”“”或“”）为横轴，如果图像是斜率等于且过原点的直线，则可以得出当物体质量一定时，物体的加速度与合外力成正比。18．在“用单摆测量重力加速度”的实验中：（1）下面叙述正确的是（选填选项前的字母）。A．1m和30cm长度不同的同种细线，选用1m的细线做摆线B．直径为1.8cm的塑料球和铁球，选用铁球做摆球C．如图A、B、C，摆线上端的三种悬挂方式，选A方式悬挂D．当单摆经过平衡位置时开始计时，50次经过平衡位置后停止计时，用此时间除以50作为单摆振动的周期A．B．C．（2）利用图甲的方式测量摆长l，图中示数为cm。（3）若测出单摆的周期T、摆线长l、摆球直径d，则当地的重力加速度g=（用测出的物理量表示）。（4）某同学用一个铁锁代替小球做实验。只改变摆线的长度，测量了摆线长度分别为l1和l2时单摆的周期T1和T2，则可得重力加速度g=（用测出的物理量表示）。（5）另一位同学在利用图甲获得摆长l时，每次都在小球最低点b取数，然后测量了多组实验数据做出了T2-l图像，那么他最有可能得到的图像是。A．

B．

C．

D．（6）在一个实验小组中，得到的T2-l图像是一条倾斜直线。小组成员小牛同学算出图像斜率k，利用，求出g；小爱同学量出直线与横轴l之间的夹角θ，然后利用，求出g。请问两位同学的处理方案，哪一位更合理，并说明另一位同学方案的不合理原因。19．某学习小组为探究平抛运动的规律，使用小球、频闪仪、照相机、刻度尺等进行了如下实验。①将小球以某初速度水平抛出，使用频闪仪和照相机对运动的小球进行拍摄；②某次拍摄时，小球在抛出瞬间频闪仪恰好闪光，拍摄的照片编辑后如图所示，图中A处为小球抛出瞬间的影像，AB、BC之间各被删去了1个影像；③经测量，AB、BC两线段的长度之比为a：b。已知频闪仪每隔时间T发出一次闪光，重力加速度大小为g，忽略空气阻力。（1）AB、BC之间的水平距离理论上满足xABxBC（填“大于”或“等于”或“小于”）；（2）BC之间实际下落的竖直高度为（用g、T表示）；（3）小球抛出时的初速度大小为（用g、T、a、b表示）。20．甲、乙同学均设计了测动摩擦因数的实验，已知重力加速度为g。（1）甲同学设计的实验装置如图甲所示，其中A为置于水平面上的质量为M的长直木板，B为木板上放置的质量为m的物块，C为物块右端连接的一个轻质弹簧测力计，连接弹簧测力计的细绳水平，实验时用力向左拉动A，当C的示数稳定后（B仍在A上），读出其示数F，则该设计能测出（填“A与B”或“A与地面”）之间的动摩擦因数，其表达式为。（2）乙同学的设计如图乙所示，他在一端带有定滑轮的长木板上固定A、B两个光电门，与光电门相连的计时器可以显示带有遮光片的物块在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力，长木板固定在水平面上，物块与滑轮间的细绳水平，实验时，多次改变沙桶中沙的质量，每次都让物块从靠近光电门A处由静止开始运动，读出多组测力计示数F及对应的物块在两光电门之间的运动时间，在坐标系中作出的图线如图丙所示，图线的斜率为k，与纵轴的截距为b，因乙同学不能测出物块质量，故该同学还应该测出的物理量为（填所测物理量及符号）。根据所测物理量及图线信息，可知物块与木板之间的动摩擦因数表达式为。21．在探究平抛运动规律实验中，利用一管口直径略大于小球直径的直管来确定平抛小球的落点及速度方向（只有当小球速度方向沿直管方向才能飞入管中），重力加速度为g。实验一：如图（a）所示，一倾斜角度为θ的斜面AB，A点为斜面最低点，直管保持与斜面垂直，管口与斜面在同一平面内，平抛运动实验轨道抛出口位于A点正上方某处。为让小球能够落入直管，可以根据需要沿斜面移动直管。（1）以下是实验中的一些做法，合理的的是。A．斜槽轨道必须光滑

B．安装斜槽轨道，使其末端保持水平C．调整轨道角度平衡摩擦力

D．选择密度更小的小球（2）某次平抛运动中，直管移动至P点时小球恰好可以落入其中，测量出P点至A点距离为L，根据以上数据可以计算出此次平抛运动在空中飞行时间t=，初速度v0=（用L，g，θ表示）。实验二：如图（b）所示，一半径为R的四分之一圆弧面AB，圆心为O，OA竖直，直管保持沿圆弧面的半径方向，管口在圆弧面内，直管可以根据需要沿圆弧面移动。平抛运动实验轨道抛出口位于OA线上可以上下移动，抛出口至O点的距离为h。（3）上下移动轨道，多次重复实验，记录每次实验抛出口至O点的距离，不断调节直管位置以及小球平抛初速度，让小球能够落入直管。为提高小球能够落入直管的成功率及实验的可操作性，可以按如下步骤进行：首先确定能够落入直管小球在圆弧面上的落点，当h确定时，理论上小球在圆弧面上的落点位置是（填“确定”或“不确定”），再调节小球释放位置，让小球获得合适的平抛初速度平抛至该位置即可落入直管。满足上述条件的平抛运动初速度满足=（用h，R，g表示）。22．一学生小组利用给定的器材验证机械能守恒定律，步骤如下：（1）分别测量给定的两物块的质量，质量大的为物块1，其质量记为；质量小的为物块2，其质量记为；（2）按图（a）所示组装器材：物块1、2由跨过轻质定滑轮的细绳连接：物块2下端与打点计时器纸带相连，初始时，托住物块1，两物块保持静止，且纸带竖直绷紧，打点计时器所用的交流电源频率为，相邻两次打点的时间间隔记为。（3）接通打点计时器的电源，释放物块1，两物块开始运动，打出的纸带中的一段经整理后如图（b）所示，每两个相邻的点之间还有4个打出的点未画出，将相邻点的间距依次记为和，测量并记下它们的大小；（4）利用上述表示各物理量的符号和重力加速度的大小g完成下列填空：在打出图（b）中B点时，物块的运动速度大小为；从打出B点到打出E点，系统动能增加量为，系统的重力势减少量为；（5）该小组的实测数据为，，，，，，，取，则J，J，两者的相对偏差，如果，则可认为本实验验证了机械能守恒定律。（结果均保留2位有效数字）（6）写出一条本实验产生实验误差的原因：。23．用如图甲所示的装置验证“动量守恒定律”。实验步骤如下：（1）用绳子将质量为mA和mB的小球A和B悬挂在天花板上，两绳长相等；（2）在A、B两球之间放入少量炸药，引爆炸药，两球反方向摆起，用量角器记录两球偏离竖直方向的最大夹角分别为、β；（3）多次改变炸药的量，使得小球摆起的最大角度发生变化，记录多组、β值，以1－cosa为纵轴，1－cosβ为横轴，绘制图像，如图乙所示。回答下列问题（1）若两球动量守恒，应满足的表达式为（用mA、mB、、表示）。（2）图乙中图像的斜率为k，则A、B两球的质量之比为。（3）若本次实验存在一定的误差，请分析可能的原因。24．同学们用如图所示的“杆线摆”研究摆的周期与等效重力加速度的关系。杆线摆可以绕着立柱来回摆动（立柱并不转动），使摆球的运动轨迹被约束在一个倾斜的平面内。具体操作步骤如下：（1）测量“斜面”的倾角。将铁架台放在水平桌面上，在铁架台立柱上绑上重垂线，调节杆线摆的线长，使重垂线与摆杆垂直。把铁架台底座的一侧垫高，使立柱倾斜。测出静止时摆杆与重垂线的夹角为，则“斜面”的倾角。（2）根据斜面倾角，求出等效重力加速度。（3）测量杆线摆的周期。尽量减小摆杆与立柱之间的摩擦，将摆拉开一个较小的角度，轻轻释放摆球。用停表测量摆球全振动次所用的时间，则单摆的周期为。（4）改变铁架台的倾斜程度，重复实验，将所需数据记录在表格中。序号（5）为了直观体现周期与等效重力加速度的关系，请在坐标纸中选择合适的物理量与单位，补全缺少的数据点并绘图。（6）通过图线，可以计算出在摆长一定的情况下，摆的周期与等效重力加速度的关系。若忽略球的尺寸，本实验中的摆长应为填“摆线”、“摆杆”的长度，摆长为结果保留位有效数字。25．某同学设计了如图甲所示的实验装置验证水平方向动量守恒定律，所用器材有：气垫导轨、带四分之一光滑圆弧轨道的滑块（滑块长度为）、光电门、金属小球、游标卡尺、天平等。（1）实验步骤如下：①按照如图甲所示，将光电门固定在滑块左端，用天平测得滑块和光电门的总质量为，光电门B固定在气垫导轨的右端；②用天平称得金属小球的质量为；③用10分度游标卡尺测金属小球的直径，示数如图乙所示，则金属小球的直径；④开动气泵，调节气垫导轨水平，让金属小球从点由静止释放。光电门A、B的遮光时间分别为、（光电门B开始遮光时小球已离开滑块）。（2）若验证M、m组成的系统水平方向动量守恒，只需验证（用已知量和测量量表示）成立即可。（3）为进一步验证M、m组成的系统机械能是否守恒，还需测量的物理量有，需要验证的表达式为（用已知量和测量量表示）。26．（1）某同学做“用单摆测重力加速度”实验。①用游标卡尺测量摆球直径d，把摆球用细线悬挂在铁架台上，用米尺测量出悬线长度l。某次测量摆球直径时游标卡尺示数部分如图所示，则摆球直径为d=cm。

②理论上测出多组单摆的摆长l和运动周期T，作出图象，图象是一条过坐标原点的直线，某同学根据实验数据作出的图象如下图，造成图象不过坐标原点的原因可能是。由图象斜率求出的重力加速度g=m/s2（取），该测量值相比真实值。（选填“偏大”“偏小”或“不变”）

（2）某兴趣小组利用电流传感器测量某一电容器的电容。电流传感器反应非常快且阻值不计，可以捕捉到瞬间的电流变化，将它与计算机相连，还能显示出电流随时间变化的I-t图像。实验电路如图（a）所示，电源电动势和内阻的标明值分别为E和r。①将电阻箱阻值调为。②闭合开关，电源向电容器充电，直至充电完毕，得到I-t图像如图（b）所示，数出图像与坐标轴所围格子数为35，此时电容器所带的电荷量=C（结果保留2位有效数字），电容器两端电压=（用E、r和表示）。③改变电阻箱接入电路的阻值，重复前面两个步骤，得到多组对应的电阻箱阻值R和电容器所带的电荷量q。④经过讨论，利用所得数据绘制图像如图（c），所绘图像应为。A．R-q图

B．R-图

C．-q图

D．图⑤若实验时电源实际电动势和内阻均大于标明值，利用图（c）（图中a、b均为已知量）所得电容器的电容其真实值。（填“大于”、“小于”或“等于”）

27．如图所示，气垫导轨上质量为M的滑块通过轻质细绳绕过滑轮与质量为m的钩码相连，绳子的悬挂点与拉力传感器相连，滑块上遮光条宽度为d、实验时，滑块由静止释放，测得遮光条通过光电门的时间为，拉力传感器的读数为F。不计滑轮轴、滑轮与轻质细绳之间的摩擦。

（1）用游标卡尺测量遮光条宽度，其读数为cm。

（2）甲同学用该装置探究“加速度与合外力的关系”，实验中为减小误差，下列说法正确的是。A．调节气垫导轨水平B．钩码的质量要远小于小车质量C．遮光条宽度适当小一些D．动滑轮的质量尽可能小一些（3）乙同学用该装置“探究绳子拉力对滑块做功与滑块动能变化的关系”，实验时记录滑块的初位置与光电门的距离L及挡光条通过光电门的时间，测得多组L和值。应用图像法处理数据时，为了获得线性图像应作图像（选填“、或），该图像的斜率。（4）丙同学用上述装置研究系统（含滑块、钩码）机械能守恒，设滑块由静止开始的释放点与光电门的距离为L、挡光条通过光电门的时间为，则满足关系式（用已知量符号表示）时，运动过程中系统机械能守恒。28．验证动量守恒的实验可以在如图1所示的气垫导轨上完成，其中左、右两侧的光电门可以记录遮光片通过光电门的挡光时间。实验前，测得滑块A（连同其上的遮光片）的总质量为、滑块B（连同其上的遮光片）的总质量为，两滑块上遮光片的宽度相同。实验时，开启气垫导轨气源的电源，轻轻拨动两滑块，两滑块在导轨上自由运动时近似为匀速运动，再让滑块A从导轨的左侧向右运动，穿过光电门与静止在两光电门之间的滑块B发生碰撞。

（1）关于实验，下列说法正确的是。A．本实验可以不用通过垫高导轨的方式平衡滑块和轨道间的摩擦阻力B．两滑块的质量应满足C．需要用刻度尺测量两光电门之间的距离D．需要用秒表测定滑块上的遮光片经过光电门的时间（2）在某次实验中，光电门记录的遮光片挡光时间如下表所示。左侧光电门右侧光电门碰前无碰后在实验误差允许范围内，若满足关系式，即验证了碰撞前后两滑块组成的系统动量守恒（用测量的物理量表示）；在实验误差允许范围内，若还满足关系式，即验证了两滑块的碰撞为弹性碰撞（用测量的物理量表示）。（3）若滑块A第一次经过左侧光电门的时间为T，滑块B第一次经过右侧光电门的时间为，通过改变两滑块的质量比值、在两滑块间增加轻质弹簧，可以使比值变大，的上限值为。（4）在生活中，某同学观察到，在台球桌面上，运动的球和静止的球发生斜碰时，两球的出射方向总是相互垂直，如图2所示。已知两球大小相同，质量相等，请你解释发生这种现象的原因。

29．某同学用如图1所示的装置验证轻弹簧和小物块（带有遮光条）组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调。物块释放前，细线与弹簧和物块的栓接点（A、B）在同一水平线上，且弹簧处于原长。滑轮质量不计且滑轮凹槽中涂有润滑油，以保证细线与滑轮之间的摩擦可以忽略不计，细线始终伸直。小物块连同遮光条的总质量为m，弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，遮光条的宽度为d，小物块释放点与光电门之间的距离为l（d远远小于l）。现将小球由静止释放，记录物块通过光电门的时间t：

（1）改变光电门的位置，重复实验，每次滑块均从B点静止释放，记录多组l和对应的时间t，做出图像如图2所示，若在误差允许的范围内，满足关系时，可验证轻弹簧和小物块组成的系统机械能守恒？（2）在（1）中条件下，l取某个值时，可以使物块通过光电门时的速度最大，速度最大值为（l2、g表示），此时物块的加速度大小为。（3）在（1）中条件下，和时，物块通过光电门时弹簧具有的两弹性势能分别为、，则（用l1、l2、l3、k表示）30．某同学用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律，两块材质相同、长度均为L的薄木板饺接在一起，饺链上方连有一个轻小滑轮，饺链固定在一个高度可以调节的支架上，A、B两个相同的凹槽用跨过滑轮的细线连接，两凹槽上安装有宽度相同的遮光条，细线绷直时与两木板平行，两遮光条到滑轮的距离之和正好也是L，在两板上离滑轮处有两个光电门。

实验步骤如下：（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，读数为mm；

（2）若测出某遮光条挡光时间为t，可得到遮光条通过光电门的速度为（用字母表示）；（3）两个凹槽里面分别装上10个质量均为m的砝码，让A凹槽靠近滑轮，B凹槽靠近右侧木板底端，细线伸直，给光电门通电，现从B凹槽里拿n＝1个砝码放在A凹槽里面，给A凹槽一个向下的初速度，调节支架的高度，使得两光电门记录的时间，测出高度h；（4）保持支架高度h不变，重新在两个凹槽里面分别装上10个质量均为m的砝码，让A凹槽靠近滑轮，B凹槽靠近木板底端，细线伸直，给光电门通电，现从B凹槽里拿n＝2个砝码放在A凹槽里面，给A凹槽一个向下的初速度，记录A、B两凹槽上的遮光条通过光电门的时间分别为、，则可以得到两凹槽加速度的大小为a＝；（5）重复第4个步骤，取n＝3，4，…，并测出两凹槽对应的加速度；（6）现在要用图像法验证牛顿第二定律，图像的纵坐标为a，要使得图像是如图丙所示的过原点的直线，则图像的横坐标应为；

A．

B．

C．

D．（7）若选择正确的横坐标后，得到图像的斜率为k，则可以得到A凹槽和A凹槽上遮光条的总质量为。（重力加速度大小为g）31．用如图实验装置验证动量守恒定律。主要步骤为：

①将斜槽固定在水平桌面上，使槽的末端水平；②让质量为m1的入射球多次从斜槽上A位置静止释放，记录其平均落地点位置；③把质量为m2的被碰球静置于槽的末端，再将入射球从斜槽上A位置静止释放，与被碰球相碰，并多次重复，记录两小球的平均落地点位置；④记录小球抛出点在地面上的垂直投影点O，测出碰撞前后两小球的平均落地点的位置M、P，N与O的距离分别为、、。分析数据：（1）实验中入射球质量m1（选填“大于”“等于”或“小于”）被碰球的质量m2；（2）本实验中入射球和被碰球的半径（选填“必须相同”或“可以不同”）（3）若两球碰撞时的动量守恒，应满足的关系式为。（均用题中所给物理量的符号表示）（4）完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图（b）所示，图中圆弧为圆心在斜槽末端B的圆弧。使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下，重复实验步骤1和2的操作，得到两球落在圆弧上的平均位置为、、。测得斜槽末端与、、三点的连线与竖直方向的夹角分别为、、，则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为（用所测物理量的字母表示）。32．在“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中。（1）关于实验操作步骤或者实验结果分析，下列说法正确的是。A．为尽可能减小测量误差，应取摆球经过最高点时为计时零点B．实验中误将51次全振动记为50次，测量出的重力加速度会偏大C．让摆球释放时摆线与竖直方向的夹角更大一些（仍做简谐运动），可以使单摆的周期更长一些，更方便周期的测量D．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，测量出的重力加速度g值偏小E．测量出多组单摆摆线的长度L和周期T，作出T²-L图像由图可求出重力加速度大小，图线不过原点，不会影响重力加速度的测量（2）在周期测量的过程中，秒表指针如下图所示，其读数为s：（3）实验中，甲、乙两位同学一起做实验，在记录数据前各自设计了如图的表格，其中合理的是表。（填“A”或“B”）（4）某同学根据实验中测出六组单摆的振动周期T与摆长L的数据，在坐标系中作出了如图所示的T2-L关系图像，由该图像计算出重力加速度g=m/s²。（结果保留3位有效数字）33．用如图甲所示的实验装置验证动能定理，所用器材包括：气垫导轨、滑块（上方装有宽度为d的遮光片）、两个与计算机相连接的光电门、槽码等。

（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度，如图乙所示，则游标卡尺的读数为mm。

（２）下列调整气垫导轨水平操作正确的是A．挂上槽码，不开动气泵，调节导轨使滑块匀速滑动B．挂上槽码，开动气泵，调节导轨使滑块能够长时间静止C．不挂槽码，开动气泵，调节导轨使滑块能够短暂静止D．不挂槽码，不开动气泵，调节导轨使滑块匀速滑动（3）滑块在细线拉动下从左边开始运动，光电门测量出遮光片经过A、B两处光电门的遮光时间分别为、。两个光电门中心的距离为L，槽码的总质量、滑块（含遮光片）的质量。将槽码所受重力视为滑块所受的拉力，要验证动能定理，即需要验证等式成立。（用题中给出的物理量及重力加速度g表示）（4）保持、L不变，改变，测得滑块经过A、B两光电门的动能改变量为，作图像如图丙实线所示，图像a为实验的理论值，请简要说明图像偏离理论值的原因。

（5）图丙中，渐近线b对应的值为。34．为了测量木块与木板间的动摩擦因数μ，某小组使用位移传感器设计了如图甲所示实验装置，让木块从倾斜木板上一点A由静止释放，位移传感器可以测出木块到传感器的距离．位移传感器连接计算机，描绘出滑块相对传感器的位移x随时间t变化的规律，如图乙所示。（1）0.4s时木块的速度v＝m/s，木块的加速度a＝m/s2。（2）为了测定动摩擦因数μ，还需要测量的量是。（已知当地的重力加速度g）（3）为了提高木块与木板间动摩擦因数μ的测量精度，下列措施可行的是。A．A点与传感器距离适当大些B．木板的倾角越大越好C．选择体积较大的空心木块D．传感器开始计时的时刻必须是木块从A点释放的时刻35．如图甲所示的装置叫做阿特伍德机，是英国数学家和物理学家阿特伍德（GAtwood1747-1807）创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律。某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律和动量守恒定律，如图乙所示。（已知当地的重力加速度为g）(1)该同学用游标卡尺测量遮光片的宽度如图所示，则d=mm；然后将质量均为m（A含挡光片和挂钩、B含挂钩）的重物用绳连接后，跨放在定滑轮上，A置于桌面上处于静止状态，测量出挡光片中心到固定光电门中心的竖直距离h；(2)验证机械能守恒定律实验时，该同学在B的下端挂上质量也为m的物块C（含挂钩），让系统（重物A、B以及物块C）中的物体由静止开始运动，光电门记录挡光片挡光的时间为。如果系统（重物A、B以及物块C）的机械能守恒，应满足的关系式为，引起该实验系统误差的主要原因有（写一条即可）；(3)为了验证动量守恒定律，该同学让A在桌面上处于静止状态，将B从静止位置竖直上升s后由自由下落，直到光电门记录下挡光片挡光的时间为（B未接触桌面），则验证绳绷紧过程中系统沿绳方向动量守恒定律的表达式为；如果该同学忘记将B下方的C取下，完成测量后，验证动量守恒定律的表达式为。36．物理实验课上，老师与同学们一起研究了重锤下落过程中机械能守恒的问题，课后老师请同学们分小组设计实验继续研究：(1)甲小组同学想用如图1所示装置验证机械能守恒定律，将力传感器固定在天花板上，细线一端系着小球，一端连在力传感器上，将小球拉至水平位置从静止释放，到达最低点时力传感器显示的示数为。已知小球质量为，当地重力加速度为。在误差允许范围内，当满足关系式时，可验证机械能守恒。(2)乙小组认为机械能也包含弹性势能，于是用如图2所示装置进行验证机械能守恒定律。已知重力加速度为，实验步骤如下：a、如图2甲所示，先把弹簧平放在光滑的水平面上，左端固定，用弹簧测力计多次水平向右拉伸弹簧，用刻度尺测出弹簧的长度，并读出对应的拉力，画出弹簧弹力与长度的函数关系图象如图2乙所示，则弹簧的劲度系数为，弹簧长度为时，弹簧弹性势能大小为。（取弹簧原长时弹性势能为零）b、如图2丙所示，用质量为的小球压缩弹簧，当弹簧长度为时，将小球由静止释放，小球脱离弹簧后从光滑水平面水平抛出，落在地面上，测得下落高度为，落地点到水平面右侧边缘的水平距离为，若满足关系式（用字母、、、、、、表示），则可“验证机械能守恒定律”。37．某同学利用如图（a）所示的装置测量滑块与长金属板之间的动摩擦因数和当地重力加速度。金属板固定于水平实验台上，一轻绳跨过轻滑轮，左端与放在金属板上的滑块（滑块上固定有宽度为d=2.000cm的遮光条）相连，另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有N=6个，每个质量均为m0=0.010kg。实验步骤如下：①在金属板上适当的位置固定光电门A和B，两光电门通过数据采集器与计算机相连。②用电子秤称量出滑块和遮光条的总质量为M=0.150kg。③将n（依次取n=1，2，3，4，5，6）个钩码挂在轻绳右端，其余N-n个钩码固定在滑块上。用手按住滑块，并使轻绳与金属板平行。接通光电门，释放滑块。计算机自动记录：i.遮光条通过光电门A的时间△t1；ii.遮光条通过光电门B的时间△t2；iii.遮光条的后端从离开光电门A到离开光电门B的时间△t12；④经数据处理后，可得到与n对应的加速度a并记录。回答下列问题：(1)在n=3时，△t1=0.0289s，△t2=0.0160s，△t12=0.4040s。i.忽略遮光条通过光电门时速度的变化，滑块加速度的表达式为a1=，其测量值为m/s2（计算结果保留3位有效数字。通过计算机处理得到=34.60s-1，=62.50s-1）；ii.考虑遮光条通过光电门时速度的变化，滑块加速度的测量值a2a1（填“大于”“等于”或“小于”）。(2)利用记录的数据拟合得到a-n图象，如图（b）所示，该直线在横轴上的截距为p、纵轴上的截距为q。用已知量和测得的物理量表示滑块与长金属板之间动摩擦因数的测量值=，重力加速度的测量值g=（结果用字母表示）。38．某同学用打点计时器测量做匀变速直线运动的物体的加速度，电源频率f=50Hz，在纸带上打出的点中，选出零点，每隔4个点取1个计数点，因保存不当，纸带被污染，如图所示，A、B、C、D是依次排列的4个计数点，仅能读出其中3个计数点到零点的距离：sA=16.6mm、sB=126.5mm、sD=624.5mm。根据以上信息回答：①电火花打点计时器的工作电压是：流V；②相邻两个计数点的时间间隔T为s；③打C点时物体的速度大小为m/s；（取2位有效数字）④设AB之间的距离为XAB，CD之间的距离为XCD，相邻计数点之间的时间间隔为T，则物体加速度a的表达式为（用XAB、XCD和T表示），由题目数据可得加速度大小为m/s2；（取2位有效数字）⑤根据匀变速直线运动的特点可以推测C点到零点的距离是()A．263.5mm

B．329.1mmC．412.5mm

D．502.4mm39．某物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验装置。在足够大的水平平台上的A点放置一个光电门，其右侧摩擦很小，可忽略不计，左侧为粗糙水平面。当地重力加速度大小为g。采用的实验步骤如下：A．在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片；B．用天平分别测出小滑块a（含挡光片）和小球b的质量ma、mb；C．在a和b间用细线连接，中间夹一被压缩了的轻短弹簧（与a、b不连接），静止放置在平台上；D．细线烧断后，a、b瞬间被弹开，向相反方向运动；E．记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t；F．小球b从平台边缘飞出后，落在水平地面的B点，用刻度尺测出平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离s；G．改变弹簧压缩量，进行多次测量。（1）用游标卡尺测量挡光片的宽度，如图乙所示，则挡光片的宽度为mm。（2）针对该实验装置和实验结果，同学们做了充分的讨论。讨论结果如下：①该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证a、b两物体弹开后的动量大小相等，即＝（用上述实验所涉及物理量的字母表示）；②若该实验的目的是求弹簧的最大弹性势能，则弹簧的的弹性势能为（用上述实验所涉及物理量的字母表示）；③改变弹簧压缩量，多次测量后，该实验小组得到xa与的关系图象如图所示，图线的斜率为k，则平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数大小为（用上述实验数据字母表示）。40．（1）甲、乙、丙三个实验小组分别采用如图（甲）、（乙）、（丙）所示的实验装置，验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合力成正比”这一物理规律。已知他们使用的小车完全相同，小车的质量为M，重物的质量为m，试回答下列问题：①甲、乙、丙实验中，必须平衡小车和长木板之间的摩擦力的实验小组是。A．甲、乙、丙

B．甲、乙

C．甲、丙②实验时，必须满足“M远大于m”的实验小组是（填“甲”、“乙”或“丙”）。③实验时，甲、乙、丙三组同学的操作均完全正确，他们作出的a-F图线如图（丁）中A、B、C所示，则甲、乙、丙三组实验对应的图线依次是。（选填“ABC”、“BCA”或“CAB”）（2）实验中，有同学用打点计时器得到了在不同拉力作用下的A、B、C、D……几条较为理想的纸带，交流电的频率为50Hz，并在纸带上每5个点取一个计数点，按打点先后依次为0，1，2，3，4，5.由于不小心，几条纸带都被撕断了，如图所示（图中数据为相邻两计数点间的距离），请根据给出的四段纸带判断：在甲、乙、丙三段纸带中，可能是从纸带A撕下的是。A．b

B．c

C．d

D．无法确定（3）小明同学采用（乙）图实验装置探究质量一定时加速度与力的关系的实验时，以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a-F图像是图（丁）中的一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为。A．

B．

C．

D．k41．如图甲所示为某同学所安装的“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。（1）实验中，为了使小车（其质量为M）受到的合外力等于砝码和砝码盘的总重量（砝码和砝码盘的总质量m），通常采用的措施是：①；②。（2）另一位同学设计了如图a所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和力传感器示数F的关系图象。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条图线，如图b所示。①此实验装置（填“需要”或者“不需要”）滑块与位移传感器发射部分总质量远大于重物和力传感器的总质量。②图线（填“甲”或“乙”）是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的。③滑块和位移传感器发射部分的总质量，滑块和轨道间的动摩擦因数。42．用如图所示的装置探究加速度与质量的关系，把右端带有滑轮的长木板放在实验桌上，小车的左端连接穿过打点计时器的纸带，右端连接细线，细线绕过定滑轮挂有托盘和砝码，通过垫块调节木板左端高度平衡摩擦力。（1）下列实验操作中正确的有；A．先释放小车后接通电源B．调整定滑轮使细线与长木板平行C．平衡摩擦力时必须移去纸带D．平衡摩擦力时必须移去托盘和砝码（2）某次实验打出纸带的一部分如图乙所示，计时器打点的周期为T，从比较清晰的点起，每5个计时间隔取一个计数点，标上0、1、2、3、4、5、6、7，测量并计算出的相邻计数点之间的距离如下表：x1x2x3x4x5x6x7距离（cm）3.523.683.833.914.164.324.47该同学分析数据后发现有一距离计算错了，这段距离是（填符号），该同学剔除该数据后，若利用x1、x5正确计算加速度，则加速度的表达式为；（3）实验中保持托盘和砝码的总质量不变，改变小车和车内沙子的总质量M，进行实验，打出纸带，算出相应的加速度a，数据如下表所示，请在图丙中根据描出的点作出图像；由图像可得出的结论是；托盘和砝码总质量为20ga/（m·s-2）2.401.991.431.251.110.770.620.480.24M/kg0.060.080.120.140.160.240.300.400.8016.6712.508.337.146.254.173.332.501.25（4）某小组在实验中作出图像如图丁所示，图像斜率的物理意义是；若图像纵截距为b，斜率为k，则托盘和砝码的总质量m=（用字母b、k表示）。43．用图甲所示器材测量小车质量M：所用交流电频率为50Hz，共6个槽码，每个槽码的质量均为m=10g。

实验步骤：i.安装好实验器材，跨过定滑轮的细线一端连接在小车上，另一端悬挂着6个槽码。调整轨道的倾角，用手轻拨小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列的点，表明小车沿倾斜轨道匀速下滑；ii.保持轨道倾角不变，取下1个槽码（即细线下端悬挂5个槽码），让小车拖着纸带沿轨道下滑，根据纸带上打的点迹测出加速度a；iii.逐个减少细线下端悬挂的槽码数量，重复步骤ii；iv.以取下槽码的总个数的倒数为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出关系图线。已知重力加速度大小g=9.80m/s2，计算结果均保留三位有效数字，请完成下列填空：（1）请将步骤i中画横线的部分填写完整：（2）下列说法正确的是；A．接通电源后，再将小车从靠近打点计时器处释放B．小车下滑时，位于定滑轮和小车之间的细线应始终跟倾斜轨道保持平行C．实验中必须保证细线下端悬挂槽码的质量远小于小车的质量D．若细线下端悬挂着2个槽码，则小车在下滑过程中受到的合外力大小为4mg（3）某次实验获得如图乙所示的纸带，相邻计数点间均有4个点未画出，则在打“5”点时小车的速度大小=m/s；

（4）写出随变化的关系式（用M，m，g，a，n表示）；（5）测得关系图线的斜率为2.5s2/m，则小车质量M=kg。44．图甲是验证机械能守恒定律的装置，气垫导轨上A处安装有一光电门，B处放置一滑块，滑块中央位置上固定一遮光条，气垫导轨的右端用若干块厚度相同的小木板垫起，重力加速度为g（1）用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙，则遮光条的宽度为；（2）某次实验，滑块由静止释放，下落高度为时遮光条经过光电门，光电门测得时间，若要验证滑块在下滑过程中机械能守恒，即需要验证等式成立（用题中所给物理量的符号表示）；（3）实验中，控制滑块由静止释放运动到光电门距离不变，测量气垫导轨的总长度、每块小木板的厚度和距离，记录所垫小木板的个数及光电门对应测量的时间，并计算出，数据如下表所示。请根据数据在图丙中描点作图；实验次数12345小木板块数12345（4）根据实验中得到的图像，判断滑块下滑过程中机械能守恒的依据是；（5）某小组在实验中，控制所垫小木板的个数不变，改变滑块到光电门的距离，测量滑块左端到光电门中心的距离及遮光条经过光电门的时间，经过计算发现滑块每次减小的势能均总比增加的动能略小点，该小组认为是气垫导轨倾斜的角度偏大造成滑块下滑过程中机械能不守恒的。你认为他们的分析是否正确？，理由是。45．某同学利用如图甲所示的实验装置，运用牛顿第二定律测量滑块的质量M，设计了如下实验方案：A．悬挂一质量为的钩码，调整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块沿长木板向下做匀速直线运动；B．保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，接通打点计时器的电源，然后让滑块沿长木板滑下，打点计时器打下的纸带如图乙所示（已知打点计时器接频率为50Hz的交流电源）。请回答下列问题：（计算结果均保留2位有效数字）（1）按上述方法做实验，是否要求钩码质量远小于滑块的质量？（填“是”或“否”）（2）打点计时器在打下D点时滑块的速度m/s；滑块做匀加速直线运动的加速度m/s2；（3）根据牛顿第二定律，滑块质量的表达式应为M=（用字母a、m以及当地的重力加速度g表示）。46．某同学用如图所示装置做验证机械能守恒定律的实验。（1）除了提供图中的器材，实验室还需要准备下列器材。A．游标卡尺

B．秒表

C．天平

D．弹簧秤（2）实验的主要步骤如下：其中不妥当的操作步骤是。（填写步骤序号）A．将导轨调至水平B．测出遮光条的宽度dC．测出钩码质量m和带长方形遮光条的滑块总质量MD．将滑块移至图示A位置，测出遮光条到光电门的距离LE．释放滑块，然后开启气泵，读出遮光条通过光电门的挡光时间t（3）在实验操作正确的前提下，滑块从A静止释放运动到光电门B的过程中，系统的重力势能减少量为，若系统符合机械能守恒定律，测得的物理量应满足的关系式为。（用（2）中给出的字母表示）（4）若气垫导轨左端的滑轮调节过高，使得拉动物块的绳子与气垫轨道之间存在夹角，不考虑其它影响，滑块自A点由静止释放，则在滑块从A点运动至B点的过程中，滑块、遮光条与钩码组成的系统重力势能减小量的测量值（填“大于”“小于”或“等于”）动能增加量的测量值。（5）该实验小组在研究中发现利用该装置可以测量带长方形遮光条滑块的总质量M。实验小组多次改变光电门的位置，且每次都将滑块从同一点A静止释放，测出相应的L与t值，完成实验后，某同学根据测量数据作出图像，测得直线的斜率为k，已知钩码的质量m，遮光条的宽度d，重力加速度g，则滑块总质量M的表达式为。（用题目给出的字母表示）47．某兴趣小组为测量小铁块与铝板表面间的动摩擦因数，设计了如下实验：将铝板做成倾斜段与水平段相连接，然后固定在水平桌面上，如图甲所示。将小铁块从倾斜段A点静止释放，最终停在水平段B点，利用铅垂线找到A点在桌面的投影点A′，测出A点到A′点的高度h；A′点到B点的水平距离s；改变释放位置重复多次实验，得到多组h和s的数值，作出h-s的关系图像即可得到动摩擦因数μ。（1）实验前，用游标卡尺测量铝板的厚度，需用图乙中卡尺的（选填“A”“B”或“C”）进行测量，测量结果如图丙所示，则铝板厚度d＝mm。（2）多次实验得到多组h和s的数值如下表所示，请在图丁中作出h-s的关系图像。h/cm5.0010.0015.0020.0025.00s/cm13.3030.1046.5063.2079.90（3）根据图像求得动摩擦因数μ＝。（保留两位有效数字）（4）作图时未用h与d之差作为纵坐标，对由图像求得的动摩擦因数μ的结果（选填“有”或“无”）影响；实验中小铁块通过倾斜段与水平段转接点处有机械能损失，这会导致动摩擦因数的实验值（选填“>”或“<”）真实值；为了消除小铁块在转接点处的机械能损失，兴趣小组中某位同学建议将倾斜段做成曲面，其末端与水平段相切，如图戊所示，仍然通过测量h和s求得动摩擦因数．该同学的方案（选填“可行”或“不可行”），理由是。48．某实验小组采用如图甲所示的实验装置来探究功与速度变化的关系。（1）下列关于该实验的说法正确的是；A．将木板一端垫高，使小车的重力沿斜面向下的分力与摩擦阻力平衡。方法是轻推小车，根据打点计时器打在纸带上的点是否均匀判断小车是否做匀速运动B．测小车速度时，应选纸带上的点迹距离均匀增加的部分，也就是选小车做匀加速运动的部分C．橡皮筋应选规格一样的。力对小车做的功以一条橡皮筋做的功为单位即可，不必计算出具体数值，而只是看第2次、第3次……实验中的是第1次的多少倍，简化数据的测量和处理D．小车质量应小一些，使纸带上打的点少一些（2）在正确操作的情况下，该小组某次所打的纸带如图乙所示。为了测量橡皮筋做功后小车获得的速度，应选用纸带上的（填“”“”或“”）段进行测量；若使用的交流电的频率为，则小车最终获得的速度是（保留3位有效数字）。（3）以为纵坐标，为横坐标，利用实验数据作出如图所示的图象，该图象为一条直线，说明。根据功与能的关系，动能的表达式中可能包含这个因子，分析实验结果的单位关系，与图线斜率有关的物理量应是。（4）假设没有完全消除摩擦力和其他阻力，认为每次这些力都一样，则从理论上分析，下列图中正确反映关系的是。A．B．C．

D．49．甲、乙两位同学在实验室取一套如图所示的装置放在水平桌面上，来测量物块与长木板间的动摩擦因数。(1)若在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为m/s2。（结果保留三位有效数字）(2)实验中两同学多次改变砂桶中砂的质量，测得多组物块的加速度a（单位m/s2）与对应拉力传感器的示数F（单位N），作出a-F的图像。若图像不过原点，与横轴交点坐标为x、与纵轴交点坐标为y，当地的重力加速度大小为g，则物块与长木板间的动摩擦因数μ=。下列四个a-F图像中，哪个可能是两同学作出的图像。A．B．C．D．(3)实验过程中，若打点计时器所用交流电的频率低于50Hz，则动摩擦因数的测量结果（填“偏大”“偏小”或“不受影响”）。50．某同学用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验。（1）除了提供图中的器材，实验室还需要准备游标卡尺及。（填写器材序号）A．秒表

B．天平

C．弹簧秤

（2）实验的主要步骤如下：其中不妥当的操作步骤是。（填写步骤序号）A．测出遮光条的宽度dB．测出钩码质量m和带长方形遮光条的滑块总质量MC．实验前将导轨一端垫高平衡摩擦力D．将滑块移至图示位置，测出遮光条到光电门的距离LE．先开启气泵，然后释放滑块，读出遮光条通过光电门的挡光时间t（3）在实验操作正确的前提下，滑块从静止释放运动到光电门的过程中，若系统符合机械能守恒定律，测得的物理量应满足的关系式为。（用（2）中给出的字母表示）（4）该实验小组在研究中发现利用该装置可以测量带长方形遮光条滑块的总质量M。实验小组多次改变光电门的位置，且每次都将滑块从同一点静止释放，测出相应的L与t值，完成实验后，某同学根据测量数据作出图像，测得直线的斜率为k，已知钩码的质量m，遮光条的宽度d，重力加速度g，则滑块总质量M的表达式为。（用题目给出的字母表示）（5）若气垫导轨左端的滑轮调节过高，使得拉动滑块的绳子与气垫轨道之间存在夹角，不考虑其它影响，滑块由静止释放运动到光电门的过程中，滑块、遮光条与钩码组成的系统重力势能减小量的测量值（填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。51．用图甲数字化机械能守恒实验器验证机械能守恒定律。N为内置了光电门的摆锤，通过白色轻质杆悬挂于转轴处，仪器上嵌有10个相同的白色圆柱体。当摆锤通过某个白色圆柱体时，光电门能测出通过该圆柱体所用的时间（即圆柱体遮光的时间），将轻杆拉至水平，由静止开始释放摆锤，记录摆锤通过①~⑩圆柱体所用的时间，分别为、，用左侧刻度尺测出①~⑩圆柱体与摆锤释放点间的高度差分别为、。重力加速度为。（1）关于该实验，下列说法正确的是。A．实验中还需要测出摆锤的质量B．实验时应使左侧刻度尺处于竖直位置C．白色圆柱体应沿圆弧等距均匀分布D．若未从静止释放摆锤将不能验证机械能守恒定律（2）用游标卡尺测量圆柱体的直径d如图乙，读数为cm。（3）若有关系式（用题中所给字母