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1、专题八 中学物理实验 第 1 课时 力学实验(限时：45 分钟)1如图 1 所示的装置由气垫导轨、两个光电门、滑块和沙桶等组成光电门可测出滑块分别通过两个光电门的瞬时速度，导轨标尺可以测出两个光电门间的距离，另用天平测出滑块和沙桶的质量分别为M 和 m.下面说法正确的是_(选填字母代号)图 1 A用该装置测出的数据可以算出滑块的加速度 B用该装置验证牛顿第二定律时，要保证拉力近似等于沙桶的重力，必须满足 M?m C可以用该装置验证机械能守恒定律，但必须满足M?m D不能用该装置探究动能定理 2已知用不同的测量工具测量某物体的长度时，有下列不同的结果：A2.4 cm B2.37 cm C2.37
2、2 cm D2.372 1 cm (答案用序号字母表示)(1)用最小分度值为毫米的刻度尺测量的结果是_；(2)用有 10 个等分刻度的游标卡尺测量的结果是_；(3)用螺旋测微器测量的结果是_ 3小明同学在学完力的合成与分解后，想在家里通过实验验证力的平行四边形定则他从学校的实验室里借来两只弹簧测力计，按如下步骤进行实验 A在墙上贴一张白纸用来记录弹簧弹力的大小和方向；B在一只弹簧测力计的下端悬挂一水杯，记下静止时弹簧测力计的读数 F；C将一根大约 30 cm 长的细线从杯带中穿过，再将细线两端拴在两只弹簧测力计的挂钩上，在靠近白纸处对称地拉开细线，使两只弹簧测力计的读数相等，记下弹簧测力计的读
3、数，如图 2 甲所示；图 2 D在白纸上按一定标度做出两个弹簧测力计的弹力的图示，如图乙所示，根据力的平行四边形定则可求出这两个弹力的合力 F；E若 F近似在竖直方向，且数值与 F 近似相等，就可以验证力的平行四边形定则 (1)步骤 C 有遗漏，遗漏的内容是_；(2)在步骤 C 中，弹簧测力计的读数为_ N；(3)在步骤 D 中，合力 F_ N.4用图 3 实验装置验证 m1、m2 组成的系统机械能守恒m2 从高处由静止开始下落，m1 上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律图 4 给出的是实验中获取的一条纸带：O 是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有 4
4、个打点(图中未标出)计数点间的距离如图所示已知 m150 g，m2150 g，则(结果保留两位有效数字)：图 3 图 4 (1)在纸带上打下记数点 5 时的速度 v_ m/s；(2)从打下第“0”点到打下第“5”点的过程中系统动能的增量 Ek_ J，系统势能的减少量 Ep_ J；(取当地的重力加速度 g10 m/s2)(3)若某同学作出 v2h 图象如图 5，则当地的重力加速度 g_ m/s2.图 5 5某同学用如图 6 所示的装置探究加速度 a 与力 F、质量 m 的关系甲、乙两小车放在倾斜轨道上，小车甲上固定一个力传感器，小车乙上固定一个加速度传感器(可以测量乙在任意时刻的加速度大小)，力
5、传感器和小车乙之间用一根不可伸长的细线连接，且细线与轨道平行在弹簧拉力作用下两小车一起开始运动，利用两个传感器可以采集记录同一时刻小车乙受到的拉力和加速度的大小 图 6 (1)下列关于实验装置和操作的说法中正确的是 ()A轨道倾斜是为了平衡小车甲受到的摩擦力 B轨道倾斜是为了平衡小车乙受到的摩擦力 C实验中，在小车乙向下运动的过程中均可采集数据 D实验中，只能在小车乙加速运动的过程中采集数据 (2)四个实验小组选用的小车乙(含加速度传感器)的质量分别为 m10.5 kg、m21.0 kg、m31.5 kg 和 m42.0 kg，其中有三个小组已经完成了 aF 图象，如图 7 所示最后一组的实验
6、数据如表所示，请在图中完成该组的 aF 图线 实验次数 1 2 3 4 5 6 拉力 F(N)24.5 20.0 17.5 12.0 8.1 4.8 加速度 a(m/s2)16.3 13.3 11.7 8.0 5.4 3.2 图 7 (3)在探究了 a 与 F 的关系后，为了进一步研究 a 与 m 的关系，可直接利用上图的四条图线收集数据，然后作图请写出具体的做法：如何收集数据？_；为了更直观地观察 a 与 m 的关系，建立的坐标系应以_为纵轴；以_为横轴 6利用图 8 实验装置探究重锤下落过程中动能与重力势能的转化问题 图 8 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
7、装置；B使重锤靠近打点计时器，接着先_，后_，打点计时器在纸带上打下一系列的点；C图 9 为一条符合实验要求的纸带，O 点为打点计时器打下的第一点分别测出若干连续点 A、B、C与 O 点之间的距离 h1、h2、h3.图 9 已知打点计时器的打点周期为 T，重锤质量为 m，重力加速度为 g，结合实验中所测的 h1、h2、h3，可得重锤下落到 B 点时的速度大小为_，纸带从 O点下落到 B 点的过程中，重锤增加的动能为_，减少的重力势能为_ 取打下 O 点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，
8、根据以上数据在图 10 中绘出图线和图线.已求得图线斜率的绝对值 k12.94 J/m，请计算图线的斜率 k2_ J/m(保留 3 位有效数字)重锤和纸带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)图 10 通过对 k1 和 k2 的比较分析，可得到的结论是(只要求写出一条)：_ _.答案 1AB 2(1)B(2)B(3)D 3(1)还要记下两条细线的方向(2)2.993.01 N (3)4.45.0 N 4(1)2.4(2)0.58 0.60(3)9.7 5(1)BD(2)如图 (3)在 aF 图象上作一条垂直于横轴的直线，与四条图线分别有四个交点，记录下四个交点的纵坐标 a，分别与四个图线对应的 m 组成四组数据 加速度 a 质量的倒数 6接通电源 放开纸带 mgh2 2.80(2.732.87 均可)(k1 用 mg 表示也可)k2 小于 k1，动能的增量小于重力势能的减少量(其他结论合理的也可)