人教版高中物理必修二《实验题》专项练习题（含答案）7

人教版高中物理必修二《实验题》专项练习题(含答案)

1.如图所示，研究平抛运动规律的实验装置放置在水平桌面上，利用光电门传感器和碰撞

传感器可测得小球的水平初速度和飞行时间，底板上的标尺可以测得水平位移.保持水平

槽口距底板高度h=0.420m不变.改变小球在斜槽导轨上下滑的起始位置，测出小球做平抛

运动的初速度Vo,飞行时间t和水平位移d,记录在表中.

(1)由表中数据可知，在h一定时，小球水平位移d与其初速度V。成关系，与—

无关.

0.741•1,0341.3181.584

t/ms292.7293.0292.8292.9

d/cm21.730.338.646.4

(2)一位同学计算出小球飞行时间的理论值t理=—=广=289.8/ziv,发现理论

VV10

值与测量值之差约为3ms.经检查，实验及测量无误，其原因是.

(3)另一位同学分析并纠正了上述偏差后，另做了这个实验，竟发现测量值t'依然大于自

己得到的理论值t'理，但二者之差在3〜7ms,且初速度越大差值越小.对实验装置的安装

进行检查，确认斜槽槽口与底座均水平，则导致偏差的原因是.

2.小宇同学利用如图甲所示的装置验证动能定理，遮光条的宽度d为图乙中的游标卡尺(游

标有十个分度)所示，其中托盘的质量为炉10g,每个祛码的质量均为犷10g,小车和遮光

条以及传感器的总质量为俯100g,忽略绳子与滑轮之间的摩擦。小宇做了如下的操作：

①滑块上不连接细绳，将长木板的右端适当垫高，以平衡摩擦力；

②取5个祛码放在小车上，让小车由静止释放，传感器的示数为尸，记录遮光条经过光电门

时的挡光时间为△t;

③测出遮光条距离光电门的间距为s,如图丙所示；

④从小车上取一个祛码放在托盘上，并将小车由同一位置释放，重复②，直到将祛码全部放

在托盘中；

由以上操作分析下列问题：

(D遮光条的宽度，为mm,遮光条到光电门的间距s为m；

(2)用以上的字母表示遮光条经过光电门时的速度的表达式为；

(3)在②过程中细绳的拉力所做的功为,所对应动能的变化量为；(用

字母表示)

(4)在上述过程中如果将托盘及盘中祛码的总重力计为F一则F'所做的功为一，所

对应系统的动能的变化量为；(用字母表示)

(5)如果以尸'为纵轴，△£的为横轴，该图线为直线，由题中的条件求出图

线的斜率在，其大小为(结果保留两位有效数字)。

3.如图是一实验小组“探究外力做功与速度变化的关系”的实验装置，将光电门固定在轨

道上的B点，质量为M的小车中放置了N个相同的钩码，需要增加细绳上的拉力时，每次从

小车里拿出•个钩码挂到绳子下端，让小车从位置A由静止释放，记下遮光条的挡光时间.

(1)实验开始前该小组将两个同样宽度的遮光条分别固定在小车的前端和后端，将长木板

的右端垫高，不挂钩码，轻推小车使小车运动，若满足则说明已经平衡了

摩擦力.

(2)将小车后端的遮光条去掉，测出A、B之间的距离x,用游标卡尺测出光电门遮光条的

宽度如图所示，则(1=cm；某次实验时将小车从图示位置由静止释放，由数字计

时器读出遮光条通过光电门的时间4=2x10-2$,则小车经过光电门时的速度为m/s.

n

0123cm

I门川川『“仙"吊出”|小山」/

o5K15•20。忆-----^斯/广

(3)依次从小车中取出钩码挂在左端细绳上，让小车从位置A由静止释放，并记下对应遮

光条通过光电门的时间加，处理数据时;该小组作出了钩码个数n和挡光时间AZ关系如图,

1

通过〃-77不关系图线，可以得出的结论是—

⑷)

4.某实验小组利用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律.小钢球由静止释放自由下落

过程中，计时装置测出小钢球通过光电门时间为t,用小钢球通过光电门的平均速度表示钢

球球心通过光电门的瞬时速度.测出刚释放时钢球球心到光电门间的距离为h,当地的重力

加速度为g,小钢球所受空气阻力可忽略不计.

阳卬国心

(1)先用游标卡尺测量钢球的直径，读数如图乙所示，钢球直径d=_cm.

(2)要验证小钢球的机械能是否守恒，需要满足的方程是―一.(用题中所给字母表示)

(3)实验中小钢球通过光电门的平均速度(选填“大于”或“小于”)小钢球球心

通过光电门时的瞬时速度.

5.某同学用图甲所示的实验装置验证动能定理，具体实验步骤如下:

A.按图甲所示安装器材，调整垫块的位置，使长木板的倾角大小适当

B.接通电源，调整小盘中沙子的质量，轻推滑块，使滑块恰好能匀速下滑

C.取下细线和小盘，用天平称出小盘和盘中沙子的总质量加和滑块的质量材

D.保持长木板的倾角不变，接通电源，由静止释放滑块，打出一条纸带

E.改变长木板倾角，重复上述实验步骤

已知打点计时器所用的交流电源的频率是50Hz,重力加速度g=9.8m/s2。

（1）取下细绳和小盘后，滑块下滑过程中受到的合外力（填“大于”、“小于”

或“等于"）mg.

（2）在某次操作中，机=30g、M=150g,打出的一条纸带如图乙所示，每隔4个点选

取一个计数点，相邻计数点之间的距离已经标注在纸带上（单位是cm）,则打下4点时滑

块的速度为m/s,打下厂点时滑块的速度为.m/s。从打下［点到打下少点的

过程中，滑块受到合外力做的功卬=J,滑块动能的变化量AEK=J。（结果

保留三位有效数字）

）OABCDEFG

\II__I__I___I___J____

\5.006.908.8910.6912.6114.5216.48）

（3）若相对误差b=W二竺JxlOO%，则本次实验的相对误差5=%=（结果保留

三位有效数字）

6.为验证向心力公式，某探究小组设计了如图所示实验：在直尺的一端钻一个小孔，使恰

能穿过一根细线，线下端挂一质量为m,直径为d的小钢球.将直尺固定在水平桌面上，测

量出悬点到钢球的长度L,使钢球在水平面内做匀速圆周运动，圆心为0,待钢球运动稳定

后，用眼睛从直尺上方垂直于直尺下视，读出钢球外侧到0点的距离r,并用秒表测量出钢

球转动n圈用的时间t.则：

(1)小钢球做圆周运动的周期为;

(2)小钢球做圆周运动的向心力为

7.在探究“功和速度变化的关系”的实验中，某同学用如图所示装置，尝试通过测得细绳

拉力(近似等于悬挂重物的重力)做的功和小车获得的速度进行探究.

(1)对于本实验方案，下列说法正确的是(填序号)

A.不需要平衡摩擦力

B.需要重物质量远小于小车质量

C.操作时细线应该与木板平行

D.必须测量小车的质量

(2)除了图中所给的仪器，还需要下列哪些仪(填序号)

A.秒表B.学生电源C.天平D.刻度尺

8.某学习小组利用如图甲所示装置验证机械能守恒定律，实验中电火花计时器所用的交流

电源的频率为咒得到如图乙所示的纸带，如图所示。重物的质量为加，当地的重力加速度

为g。

AB

\|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|i-…i|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|ini|in

91011545556..

丙

（1）在进行实验时，与重物相连的是纸带的_______端（选填“左”或“右”）。

（2）图丙是用刻度尺测量打点力6间的距离，则间的距离s为m,

（3）取48为研究的初、末位置，则验证机械能守恒成立的表达式是。（用题、

图中所给的字母表示）

9.利用图实验装置探究重物下落过程中动能与重力势能的转化问题.

（1）实验操作步骤如下，请将步骤B补充完整：

A.按实验要求安装好实验装置；

B.使重物靠近打点计时器，接着先,后，打点计时器在纸带上打下一系

列的点；（填“放开纸带”或“接通电源”）

C.下图为一条符合实验要求的纸带，0点为打点计时器打下的第一个点，0点与第2点的距

离约为2mm,分别测出若干连续点A、B、C…与0点之间的距离％、h,、h<—.

oBDE

（2）验证机械能是否守恒时，两点间的时间间隔为T,重力加速度为g,|AEp|表示0点至

C点过程重物重力势能减少量，△Ek表示。点至C点过程重物动能的增加量，实验中计算C

点的速度，甲同学用治=7gT来计算，可以推断|AEJAEk（填或“二”或

）；乙同学用心=&_%•来计算,可以推断IAE。AEk（填“〉"或或

）；丙同学用乙=J荻来计算，可以推断IAEJAEk（填或“=”或

）.其中同学的计算方法更符合实验要求.

10.（1）图甲是“验证机械能守恒定律”的实验装置，实验中提供器材有铁架台，打点计时

器及配套电源、重物、天平、纸带等.图乙中打点计时器的工作电压为（填“交流6V”

或''交流220V”）,实验中可选可不选的实验器材是.

（2）图丙是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置.实验中平衡摩擦力的方法是反复调

节木板的倾斜度，使小车在（填“受”或“不受”）牵引时能拖动纸带沿木板做匀速

运动，若平衡摩擦力时分析发现小车在做加速运动，应调节垫块稍向_（填“左”或“右”

移动，重新平衡摩擦力.平衡摩擦力后某次实验时测得小车运动的加速度大小为5.0m/s2,

则可知小车运动时受到的拉力大小（填“可以”或“不可以”）近似看成小盘和重物

的总重力大小

（3）某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，请回答下列问题.

①实验中已竖直插好V、2两枚大头针，如图丁所示，插入第3枚大头针月时，操作正确的

是______.

②操作完成后，作出光路图如图戊所示，用圆规过。点作一圆，则玻璃的折射率严（保

留三位有效数字）.

11.在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50Hz,当地重力加

速度的值为9.80m/T,重物的质量为m=lkg。若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量

得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图所示（相邻计数点时间间隔为0.02s）,那么：

①打点计时器打下计数点B时，物体的速度咋=m/s；

②从起点0到打下计数点B的过程中重力势能减少量是A耳=____J,此过程中物体动能的

增加量AE=J（取三位有效数字）；

③通过计算，数值上△反（填“或），这是因为

5.01―►

—7.06-----单位:cm

12.在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列哪些说法是正确的

A.要用天平称重锤的质量

B.实验时，当松开纸带让重锤下落同时，立即接通电源.

C.要选用第1、2点间距离接近2mm的纸带

D.实验结果总是动能的增量略大于重力势能的减小量

(2)在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为f,当地

的重力加速度为g,测得所用重物的质量为巾»实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个

点记作0,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点。经测量知道A、B、C、D各点到0

点的距离分别为刈、X2、X3、x.»根据以上数据，可知重物由0点运动到C点，重力势能的

减少量等于,动能的增加量等于-

13.某实验小组采用如图甲所示的装置探究功与速度变化的关系.

(1)下列叙述正确的是________.

A.每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值

B.每次实验，需要用长度相同但更粗的橡皮筋替换原来的橡皮筋

C.每次实验中，橡皮筋拉伸的长度都需要保持一致

D.先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出

-f—•••••••••J-fr

BC力京FGHIJ/4

乙

(2)实验中，某同学得到了一条如图乙所示的纸带.这条纸带上的点距并不均匀，下列说法

正确的是一

A.纸带的左端是与小车相连的

B.纸带的右端是与小车相连的

C.利用E、F、G、H、I、/这些点之间的距离来确定小车的速度

D.利用从B、C,〃这些点之间的距离来确定小车的速度

(3)实验中木板略微倾斜，这样做.

A.是为了释放小车后，小车能匀加速下滑

B.是为了增大小车下滑的加速度

C.可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功

D.可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动

（4）若根据多次测量数据画出的/一「图象如图丙所示，根据图线形状，可知对“与r的关系

符合实际的是图丙中的.

14.某学习小组用图示的实验装置验证“机械能守恒定律”.他们在气垫导轨上安装了一个

光电门8,滑块（带遮光条）用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与钩码相连，每次滑块都从

/处由静止释放.

光电门遮光条

（1）下列实验要求中不必要的一项是（请填写选项前对应的字母）.

A.应将气垫导轨调至水平

B.应使细线与气垫导轨平行

C.应使/位置与光电门8间的距离适当大些

D.应使钩码质量远小于滑块和遮光条的总质量

（2）实验时，已知滑块（带遮光条）的质量M,钩码质量加，4、6间的距离〃遮光条的宽度

为d和遮光条通过光电门的时间为3重力加速度为&则满足的关系式（用肽用、

g、L、d、t表示）即可验证从4到6过程系统机械能守恒.

15.在做“研究平抛物体的运动”实验时，实验装置如图所示，先将斜槽轨道的末端调整水

平，在一块平木板表面钉上复写纸和白纸，并将该木板竖直立于槽口附近处，使小球从斜槽

上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹4将木板向远离槽口方向分

别平移距离x、2x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球分别撞在木板上得到痕

迹B、C,若木板每次移动距离尸15.00cm,测得/、8间距离yi=4.78cm,反C间距离现:14.58

cm.（取重力加速度支9.8m/s）

(1)小球初速度的表达式为%=.（用题给物理量符号表示）

(2)小球初速度的测量值为m/s.（保留两位有效数字）

参考答案

1.（1）正比；时间（2）计算时重力加速度取值（lO