专题训练力学实验练习题Word2007文档.docx

专题训练---力学实验精选练习题Word-2007-文档-(2)

专题集训　 力学实验
科苑学校 门贵宝
1．某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度．该螺旋测微器校零时的示数如图11－1甲所示，测量金属板厚度时的示数如图乙所示．图甲读数为______mm，图乙读数为________mm，所测金属板的厚度为________mm.

甲　　　　　　　 乙
图11－1
2．关于高中物理实验，下列说法中不正确的是(　　)
A．利用打点计时器“研究匀变速直线运动规律”的实验中，可以利用纸带打出的点迹间接测得物体的运动速度
B．在“验证力的平行四边形定则”实验中，要使力的作用效果相同，只需橡皮条具有相同的伸长量
C．在“验证牛顿第二定律”实验中，采用了控制变量的实验方法
D．在“验证机械能守恒定律”的实验中，应该先接通电源后释放重物
3．某实验小组设计了如图11－2甲所示的实验装置，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和所受拉力f的关系图线，如图乙所示．则滑块和位移传感器发射部分的总质量m＝________kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ＝_________．(重力加速度g取10 m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力)

　　　　　　　　甲　　　　　　　　　　　　　乙
图11－2
4．某同学在做“研究匀变速直线运动实验时，从打下的若干纸带中选出了如图11－3所示的一条纸带，已知打点计时器使用电源频率为50 Hz，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，则纸带上相邻两个计数点间的时间间隔为______s．如果用x1、x2、x3、x4、x5、x6来表示从O点开始各相邻两个计数点间的距离，用T表示两相邻记数点的时间间隔，则该匀变速直线运动的加速度的表达式为a＝______________(用符号写出表达式，不要求计算)．打F点时物体的速度大小为vF＝________m/s.(保留3位有效数字)

5．某物理兴趣小组采用如图11－4所示的装置深入研究平抛运动．质量分别为mA和mB的A、B小球处于同一高度，M为A球中心初始时在水平地面上的垂直投影．用小锤打击弹性金属片，使A球沿水平方向飞出，同时松开B球，B球自由下落．A球落到地面N点处，B球落到地面P点处．测得mA＝0.04 kg，mB＝0.05 kg，B球距地面的高度是1.225 m，M、N点间的距离为1.500 m，则B球落到P点的时间是________s，A球落地时的动能是________J．(忽略空气阻力，g取9.8 m/s2)

图11－4
6．在“探究弹簧弹力和伸长量的关系”实验中，采用如图11－5甲所示的实验装置，利用钩码的重力对弹簧提供恒定的拉力．实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度．
(1)有一个同学通过以上实验，已经把6组数据对应的坐标在坐标系中描出，请作出F－L图象；
(2)请根据你作的图象得出该弹簧的原长L＝________cm，劲度系数k＝________N/m；
(3)根据该同学的实验情况，请你帮助他设计一个记录实验内容及数据的表格(不必填写实验测得的具体数据)；
(4)该同学实验时，把弹簧水平放置进行测量，与通常将弹簧悬挂进行比较：
优点是：______________________________________________________；
缺点是：___________________________________

甲　　　　　　　　　　　　乙
图11－5
7．“探究动能定理”的实验装置如图11－6所示．当小车在1条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W0.当用2条、3条、4条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次……实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0……每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出．关于该实验，下列说法正确的是(　　)

图11－6
A．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带，纸带上打出的点，两端密、中间疏，出现这种情况的原因，可能是木板倾角过大
B．当小车速度达到最大时，小车在两个铁钉的连线处
C．应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的最大速度
D．应选择纸带上第一点到最后一点的一段计算小车的最大速度
8．某实验小组在实验室做“验证牛顿运动定律”实验：
(1)甲同学在物体所受合外力不变时，改变物体的质量，得到数据如下表所示．
实验次数
物体质量m(kg)
物体的加速度
a(m/s2)
物体质量的倒数
(kg－1)
1
0.20
0.78
5.00
2
0.40
0.38
2.50
3
0.60
0.25
1.67
4
0.80
0.20
1.25
5
1.00
0.16
1.00
①根据表中的数据，在如图11－7所示的坐标中描出相应的实验数据点，并作出a－图象．

图11－7
②由a－图象，你得出的结论为________________________________________．
③物体受到的合力大约为________．(结果保留两位有效数字)
(2)乙同学在保持小车质量不变的情况下，通过多次改变对小车的拉力，由实验数据作出的a—F图象如图11－8所示，则该图象中图线不过原点的原因是：________________，小车的质量为__________kg.(保留两位有效数字)

图11－8
9．为了探究物体做功与物体速度变化的关系，现提供如图11－9甲所示的器材，A为小车，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上，C为力传感器，不计绳与滑轮的摩擦．实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点．
(1)该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为0点，顺次选取5个点，分别测量这5个点到0点之间的距离，并计算出它们与0点之间的速度平方差Δv2(Δv2＝v－v)，填入下表：
点迹
x/cm
Δv2/(m2·s－2)
0
/
/
1
1.60
0.04
2
3.60
0.09
3
6.00
0.15
4
7.00
0.18
5
9.20
0.23

　　　甲　　　　　　　　　　　　　乙
图11－9
请以Δv2为纵坐标，以x为横坐标在图乙中作出Δv2—x图象．
(2)若测出小车质量为0.2 kg，结合图象可求得小车所受合外力的大小为________N.
(3)若该同学通过计算发现小车所受合外力小于力传感器读数，明显超出实验误差的正常范围．你认为主要原因是_________________________________________
专题限时集训(十一)
1．0.010　6.860　6.850
[解析] 螺旋测微器又叫千分尺，精确度为0.01 mm，故读数应以mm为单位时，小数点后面应有三位，即读到毫米的千分位上．根据螺旋测微器的读数规则，读数＝固定刻度＋可动刻度×0.01 mm，图甲读数为0.010 mm，图乙读数为6.860 mm，所测金属板的厚度为6.860 mm －0.010 mm ＝6.850 mm.
2．B　[解析] 在“验证力的平行四边形定则”实验中，要使力的作用效果相同，橡皮条具有相同的伸长量，且拉伸方向相同，选项B错误．
3．0.5　0.2
[解析] 本题图象不过原点是因为实验过程没有平衡摩擦力，根据牛顿第二定律有F－μmg＝ma，则加速度a＝－μg，所以图象斜率k＝，纵轴截距b＝－μg，结合图象得总质量m＝＝0.5 kg，动摩擦因数μ＝－＝0.2.
4．0.1　　1.60
[解析] 打点计时器每隔0.02 s打一个点，则相邻两个计数点的时间间隔为T＝5×0.02 s＝0.1 s，由(x4＋x5＋x6)－(x1＋x2＋x3)＝a(3T)2，得a＝；打D点时物体的速度大小为vD＝ m/s＝1.176 m/s，打E点时物体的速度大小为vE＝m/s＝1.390 m/s，由vE＝，得vF＝1.60 m/s.
5．0.5　 0.66
[解析] B球做自由落体运动，有hBP＝gt2，代入数据可知时间t＝0.5 s；A球做平抛运动，水平方向有xMN＝v0t，竖直方向有h＝gt2，由动能定理有mAghBP＝Ek－mAv，联立解得Ek＝0.66 J.
6．(1)如图所示　(2)5 　20 　(3)如表所示　(4)避免弹簧自身所受的重力对实验的影响 弹簧与桌面及绳子与滑轮间的摩擦产生误差

次数
1
2
3
4
5
6
弹力F/N

长度L/×10－2m

[解析] (1)如图所示；(2)F－L图象在横轴上的截距表示弹簧原长，图象的斜率表示弹簧的劲度系数，由图象知L0＝5 cm，k＝20 N/m；(3)实验数据记录表格如表所示；(4)探究弹簧弹力和伸长量之间的关系实验，一般是将弹簧竖直悬挂，改进后可避免弹簧自身所受的重力对实验的影响，但弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦可产生实验误差.
7．C　[解析] 木板倾角过大时，相邻两点之间的间隔会越来越大，选项A错误；当小车速度达到最大时，橡皮筋处于原长或处于松弛状态，小车不一定在两铁钉的连线处，选项B错误；本实验平衡阻力后，橡皮筋做功结束后小车做匀速直线运动，选项C正确，选项D错误．
8．(1)①如图所示　②在物体所受合外力不变时，物体的加速度与质量成反比　③0.16 N　(2)木板倾角过大(或平衡摩擦力过度)　2.0
[解析] (1)①a—图象如图所示；②在物体所受合外力不变时，物体的加速度与质量成反比；③由牛顿第二定律F＝ma得，a＝F·，即图线的斜率等于小车所受的合外力．

(2)由图象可得拉力等于零时，加速度不等于零，故木板倾角过大(或平衡摩擦力太过)；由牛顿第二定律F＝ma得，a＝F·，即图线的斜率等于小车质量的倒数，小车质量大小为m＝ kg＝2.0 kg.
9．(1)如图所示　(2)0.25　(3)小车滑行时所受摩擦阻力较大

[解析] (1)如图所示；(2)根据动能定理，有Fx＝m(v－v)＝mΔv2，解得Δv2＝，所以图象斜率k＝，由图象知k＝2.5 m/s2，合外力的大小F＝＝0.25 N；(3)小车滑行时所受摩擦阻力较大．

- 16 -