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1、学习好资料 欢迎下载 力学实验 时间：45 分钟 1 如图所示是甲、乙两位同学在“验证力的平行四边形定则”的实验中所得到的实验结果，若用F表示两个分力F1、F2的合力，用F表示F1和F2的等效力，则可以判断_(选填“甲”或“乙”)同学的实验结果是符合事实的 解析：由题设可知，F为F1和F2的合力，通过平行四边形定则所得，而F是F1和F2的等效力，即用一只弹簧测力计拉橡皮条时的拉力，显然F的方向应在细绳的方向上，因甲同学F的方向与细绳在同一直线上，故甲同学的实验结果是符合事实的本题解答的焦点在F的方向的确定上两位同学的实验结果都有误差，这是正常的，但乙同学很明显在F的方向的确定上违背了实验的要求
2、，作图是错误的 答案：甲 2(2014新课标全国卷)某同学利用图(a)所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图，如图(b)所示实验中小车(含发射器)的质量为200 g，实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮，小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到回答下列问题：学习好资料 欢迎下载(1)根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成_(填“线性”或“非线性”)关系 (2)由图(b)可知，am图线不经过原点，可能的原因是_(3)若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则
3、实验中应采取的改进措施是_，钩码的质量应满足的条件是_.解析：本题考查了验证牛顿第二定律(1)根据图中描出的各点，作出的图象不是一条直线(2)图象不过原点，有拉力但没有加速度，原因是摩擦力的影响(3)平衡摩擦力之后，在满足钩码质量远小于小车质量的条件下，可以得出小车质量不变情况下拉力与加速度成正比的结论 答案：(1)非线性(2)存在摩擦力(3)调整轨道倾斜度以平衡摩擦力 远小于小车质量 3 如图所示是某同学探究小车加速度与力的关系的实验装置，他将光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置A由静止释放 (1)若用 10 分度的游标卡尺测出遮光条的左右方向的宽
4、度d，如图所示，则宽度为_mm，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 t，则小车经过光电门时的速度为v_(用字母表示)(2)测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间t，通过描点作出线性图象，研究小车加速度与力的关系处理数据时应作出_图象 AtmBt2m C.1tmD.1t2m 验结果若用表示两个分力的合力用表示和的等效力则可以判断选填甲或乙同学的实验结果是符合事实的解析由题设可知为和的合力通过平行四边形定则所得而是和的等效力即用一只弹簧测力计拉橡皮条时的拉力显然的方向应在细绳上两位同学的实验结果都有误差这是正常的但乙同学很明显在的方向的确定上违背了实
5、验的要求作图是错误的答案甲新课标全卷某同学利用图所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度与钩码的质量的对应关系图如图所示实的计算机得到回答下列问题学习好资料欢迎下载根据该同学的结果小车的加速度与钩码的质量成填线性或非线性关系由图可知图线不经过原点可能的原因是若利用本实验装置来验证在小车质量不变的情况下小车的加速度与作用力成学习好资料 欢迎下载 (3)有一位同学通过实验测量作出的图线如图所示，试分析：图线不通过坐标原点的原因是_；图线上部弯曲的原因是_ 解析：(1)由题图可知第 7 条刻度线与主尺刻度线对齐，游标卡尺读数为 1.110 mm70.9 mm 4.7 mm，由于遮光条的宽度较小，
6、所以遮光条通过光电门的平均速度等于物体的瞬时速度，即vdt.(2)由 2asv2，得 2asdt2，即a1t2，又因为Fmg，所以研究小车加速度与力的关系处理数据时应作出1t2m图象 答案：(1)4.7 dt(2)D(3)没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够 未满足重物质量远小于小车的质量 4(2015浙江卷)甲同学准备做“验证机械能守恒定律”实验，乙同学准备做“探究加速度与力、质量的关系”实验 (1)上图中 A、B、C、D、E表示部分实验器材，甲同学需在图中选用的器材_；乙同学需在图中选用的器材_(用字母表示)验结果若用表示两个分力的合力用表示和的等效力则可以判断选填甲或乙同学的实验结果是符合事实
7、的解析由题设可知为和的合力通过平行四边形定则所得而是和的等效力即用一只弹簧测力计拉橡皮条时的拉力显然的方向应在细绳上两位同学的实验结果都有误差这是正常的但乙同学很明显在的方向的确定上违背了实验的要求作图是错误的答案甲新课标全卷某同学利用图所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度与钩码的质量的对应关系图如图所示实的计算机得到回答下列问题学习好资料欢迎下载根据该同学的结果小车的加速度与钩码的质量成填线性或非线性关系由图可知图线不经过原点可能的原因是若利用本实验装置来验证在小车质量不变的情况下小车的加速度与作用力成学习好资料 欢迎下载 (2)乙同学在实验室选齐所需器材后，经正确操作获得如上图所示
8、的两条纸带和.纸带_的加速度大(填“”或“”)，其加速度大小为 _ 解析：(1)要采用落体法做“验证机械能守恒定律”实验，需要下落的重物 A和计时用的打点计时器 B；要做“探究加速度与力、质量关系”实验，需要研究对象小车 D，拉动小车的钩码 E及计时用的打点计时器 B.(2)纸带的加速度大小为a1x5x4x1x26T2260.022m/s22.5 m/s2，纸带的加速度大小为a2x5x4x1x26T2260.022m/s21.25 m/s2，因此纸带的加速度大，大小为 2.5 m/s2.答案：(1)AB BDE(2)2.5 m/s2(2.3 2.7 m/s2均可)5(2015新课标全国卷)某物
9、理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R0.20 m)完成下列填空：验结果若用表示两个分力的合力用表示和的等效力则可以判断选填甲或乙同学的实验结果是符合事实的解析由题设可知为和的合力通过平行四边形定则所得而是和的等效力即用一只弹簧测力计拉橡皮条时的拉力显然的方向应在细绳上两位同学的实验结果都有误差这是正常的但乙同学很明显在的方向的确定上违背了实验的要求作图是错误的答案甲新课标全卷某同学利用图所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度与钩码的质量的对应关系图如图所示实的计算机得到回答下列问题学习好资料欢
10、迎下载根据该同学的结果小车的加速度与钩码的质量成填线性或非线性关系由图可知图线不经过原点可能的原因是若利用本实验装置来验证在小车质量不变的情况下小车的加速度与作用力成学习好资料 欢迎下载(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图(a)所示，托盘秤的示数为 1.00 kg；(2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图(b)所示，该示数为_kg；(3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m；多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示：序号 1 2 3 4 5 m(kg)1.80 1.75 1.85 1.75 1.90(4)根据
11、以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为_N；小车通过最低点时的速度大小为_m/s.(重力加速度大小取 9.80 m/s2，计算结果保留 2 位有效数字)解析：由于托盘秤的最小刻度为 0.1 kg，测量读数要估读到 0.01 kg，所以由图示刻度可读出玩具小车静置于凹形桥的最低点时托盘秤的示数为 1.40 kg.求出 5 次实验记录的m值的平均值，得m1.81 kg，减去凹形桥模拟器的质量 1.00 kg，可得玩具小车对凹形桥的压力为(1.81 1.00)9.80 N7.9 N由牛顿第三定律，在最低点，凹形桥对玩具小车的支持力F7.9 N 根据题述，可知玩具小车质量m1.40 kg
12、1.00 kg 0.40 kg，在最低点，由牛顿第二定律，Fmgmv2R，即 7.9 N0.409.80 N0.40v20.20，解得：v1.4 m/s.答案：(2)1.40(4)7.9 1.4 6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 0.05 s闪光一次，图中所标数据为实际距离，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 9.8 m/s2，小球质量m0.2 kg，计算结果保留三位有效数字)：时刻 t2 t3 t4 t5 速度(m/s)4.99 4.48 3.98 (1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5_m/s；验结果若用表示两个分力的合力用表
13、示和的等效力则可以判断选填甲或乙同学的实验结果是符合事实的解析由题设可知为和的合力通过平行四边形定则所得而是和的等效力即用一只弹簧测力计拉橡皮条时的拉力显然的方向应在细绳上两位同学的实验结果都有误差这是正常的但乙同学很明显在的方向的确定上违背了实验的要求作图是错误的答案甲新课标全卷某同学利用图所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度与钩码的质量的对应关系图如图所示实的计算机得到回答下列问题学习好资料欢迎下载根据该同学的结果小车的加速度与钩码的质量成填线性或非线性关系由图可知图线不经过原点可能的原因是若利用本实验装置来验证在小车质量不变的情况下小车的加速度与作用力成学习好资料 欢迎下载(2)
14、从t2到t5时间内，重力势能增量 Ep_J，动能减少量 Ek_J；(3)在误差允许的范围内，若 Ep与 Ek近似相等，则验证了机械能守恒定律由上述计算得 Ep_Ek(选填“”、“”或“”)，造成这种结果的主要原因是_ 解析：(1)t5时刻小球的速度v516.14 18.6620.05102 m/s 3.48 m/s.(2)从t2到t5时间内，重力势能增量 Epmgh250.29.8(23.6821.16 18.66)102 J 1.24 J，动能减少量 Ek12mv2212mv251.28 J.(3)EpEk，造成这种结果的主要原因是存在空气阻力 答案：(1)3.48(2)1.24 1.28(
15、3)存在空气阻力 7(2014大纲全国卷)现用频闪照相方法来研究物块的变速运动 在一小物块沿斜面向下运动的过程中，用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示 拍摄时频闪频率是 10 Hz；通过斜面上固定的刻度尺读取的 5 个连续影像间的距离依次为x1、x2、x3、x4.已知斜面顶端的高度h和斜面的长度s.数据如下表所示.重力加速度大小g9.80 m/s2.单位：cm x1 x2 x3 x4 h s 10.76 15.05 19.34 23.65 48.00 80.00 根据表中数据，完成下列填空：(1)物块的加速度a_m/s2(保留 3 位有效数字)(2)因为_，可知斜面是粗糙的 解析：(1)
16、ax4T2x3x4x1x24T24.30 m/s2.(2)见答案 答案：(1)4.30(填“4.29”或“4.31”亦可)(2)物块加速度小于ghs5.88 m/s2(或：物块加速度小于物块沿光滑斜面下滑的加速度)验结果若用表示两个分力的合力用表示和的等效力则可以判断选填甲或乙同学的实验结果是符合事实的解析由题设可知为和的合力通过平行四边形定则所得而是和的等效力即用一只弹簧测力计拉橡皮条时的拉力显然的方向应在细绳上两位同学的实验结果都有误差这是正常的但乙同学很明显在的方向的确定上违背了实验的要求作图是错误的答案甲新课标全卷某同学利用图所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度与钩码的质量的对
17、应关系图如图所示实的计算机得到回答下列问题学习好资料欢迎下载根据该同学的结果小车的加速度与钩码的质量成填线性或非线性关系由图可知图线不经过原点可能的原因是若利用本实验装置来验证在小车质量不变的情况下小车的加速度与作用力成学习好资料 欢迎下载 8(2015江苏卷)某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律 实验装置如图所示，打点计时器的电源为 50 Hz 的交流电(1)下列实验操作中，不正确的有_ A将铜管竖直地固定在限位孔的正下方 B纸带穿过限位孔，压在复写纸下面 C用手捏紧磁铁保持静止，然后轻轻地松开让磁铁下落 D在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源(2)该同学按正确的步骤进行实
18、验(记为“实验”)，将磁铁从管口处释放，打出一条纸带，取开始下落的一段，确定一合适的点为O点，每隔一个计时点取一个计数点，标为 1,2，8用刻度尺量出各计数点的相邻两计时点到O点的距离，记录在纸带上，如图所示 计算相邻计时点间的平均速度v，粗略地表示各计数点的速度，抄入下表请将表中的数据补充完整.位置 1 2 3 4 5 6 7 8 v(cm/s)24.5 33.8 37.8 _ 39.5 39.8 39.8 39.8(3)分析上表的实验数据可知：在这段纸带记录的时间内，磁铁运动速度的变化情况是_；磁铁受到阻尼作用的变化情况是_(4)该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管，重复上述实验操作
19、(记为“实验”)，结果表明磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同 请问实验是为了说明什么？对比实验和的结果可得到什么结论？解析：(1)要保证磁铁拉着纸带竖直下落，铜管应竖直地固定在限位孔的正下方，A项正验结果若用表示两个分力的合力用表示和的等效力则可以判断选填甲或乙同学的实验结果是符合事实的解析由题设可知为和的合力通过平行四边形定则所得而是和的等效力即用一只弹簧测力计拉橡皮条时的拉力显然的方向应在细绳上两位同学的实验结果都有误差这是正常的但乙同学很明显在的方向的确定上违背了实验的要求作图是错误的答案甲新课标全卷某同学利用图所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度与钩码的质量的对应关系
20、图如图所示实的计算机得到回答下列问题学习好资料欢迎下载根据该同学的结果小车的加速度与钩码的质量成填线性或非线性关系由图可知图线不经过原点可能的原因是若利用本实验装置来验证在小车质量不变的情况下小车的加速度与作用力成学习好资料 欢迎下载 确；纸带穿过限位孔应压在复写纸的下方，以便打点能印迹，B项正确；不应用手捏紧磁铁，以防手对磁铁的作用力影响磁铁下落，C项错误；应先接通电源再释放磁铁，D项错误，因此不正确的是 CD项(2)第 4 个位置的平均速度v20.02 cm/s 39.0 cm/s.(3)由表格可知，磁铁速度逐渐增大到 39.8 cm/s，磁铁受到的阻力逐渐增大，匀速运动时等于重力 答案：
21、(1)CD(2)39.0(3)逐渐增大到 39.8 cm/s 逐渐增大到等于重力(4)为了说明磁铁在塑料管中几乎不受阻尼作用 磁铁在铜管中受到的阻尼作用主要是电磁阻尼作用 验结果若用表示两个分力的合力用表示和的等效力则可以判断选填甲或乙同学的实验结果是符合事实的解析由题设可知为和的合力通过平行四边形定则所得而是和的等效力即用一只弹簧测力计拉橡皮条时的拉力显然的方向应在细绳上两位同学的实验结果都有误差这是正常的但乙同学很明显在的方向的确定上违背了实验的要求作图是错误的答案甲新课标全卷某同学利用图所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度与钩码的质量的对应关系图如图所示实的计算机得到回答下列问题学习好资料欢迎下载根据该同学的结果小车的加速度与钩码的质量成填线性或非线性关系由图可知图线不经过原点可能的原因是若利用本实验装置来验证在小车质量不变的情况下小车的加速度与作用力成