高考物理复习力学实验

力学实验1．请正确填写下列基本仪器的读数：(1)用游标尺为20分度的卡尺测量某物体的长度如图甲所示，由图可知其长度为________cm；(2)用螺旋测微器测量某导线直径如图乙所示，由图可知其直径为________mm；(3)用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测某电阻，表盘的示数如图丙所示，则该电阻的阻值约为________Ω；(4)图丁中电阻箱的读数为________Ω.2．某同学利用图甲所示的器材探究“力的平行四边形定则”，实验步骤如下：①将一轻质小圆环(可视为质点)与三根轻绳相连，如图甲所示，竖直方向的轻绳挂上弹簧秤，另外两根轻绳分别挂上钩码(每个钩码的重量已知)．实验时用力沿竖直方向缓慢拉弹簧秤，使三根轻绳处于伸直状态．现缓慢改变弹簧秤的示数，使轻质小圆环在三根轻绳的作用下处于静止状态．②保持弹簧秤的示数不变，将画有同心圆的平纸片置于圆环与轻绳的背后，缓慢移动纸片，使同心圆的圆心O与圆环重合，然后固定纸片，如图乙所示．③记下左右两边两根轻绳与纸片边缘的交点A和B，以及竖直方向轻绳与纸片边缘的交点C.同时还要记下________________.④取下纸片，用刻度尺连接OA、OB及OC.设左右两边的轻绳对圆环的拉力分别为F1、F2，弹簧秤的拉力为F3.试回答下列问题：(1)某次实验中弹簧秤的读数如右图所示，则此时弹簧秤的读数为F3＝________N.(2)完成步骤③中所缺少的实验内容．(3)实验中每个钩码的重量为1N，同心圆中相邻两圆之间的距离也表示1N，某次实验中的实验数据记录如图所示，用平行四边形定则作出F1、F2的合力F′.过圆心O作出与F3等大反向的力F3′，比较F′与F3′的大小和方向可以得出的结论是______________.3．在某次探究活动中，小明对老师给出的“小球在光滑斜面上由静止释放时，所处高度越高，到达斜面底端的速度越大，而与小球质量无关”这一结论产生了质疑，他猜想小球从同一光滑斜面上自由滚到底端时的速度：猜想一：可能与小球在光滑斜面上的高度无关猜想二：可能与小球的质量有关他选择了一些实验器材，进行了如下实验(如图中A、B、C分别表示小钢球在第0.1s末、第0.2s末、第0.3s末所处的位置，钢球1、2、3的质量关系为m1＜m2＝m3，斜面和水平面均光滑)．图5－11－32(1)实验一是为了验证猜想________(填“一”或“二”)，通过实验一他得到的结论是：小球从同一光滑斜面上自由滚到底端时的速度与小球的质量________(填“有关”或“无关”)．(2)实验二中，小球2和3在同一光滑斜面的不同高度处同时由静止释放，到达底端时的速度分别为v2、v3，判断v2________v3(填“＞”、“＝”或“＜”)．答案(1)二无关(2)＜4．如图所示，实验小组现利用一个弹簧秤中的弹簧来“探究弹力与弹簧伸长量的关系”，实验中将一透明薄刻度尺紧贴弹簧秤右边(刻度尺不与弹簧秤指针接触)，部分实验步骤如下：(1)记下弹簧秤不挂钩码时弹簧秤指针所指刻度尺上的刻度．(2)在弹簧秤下方挂上钩码，记下弹簧秤的读数F以及指针所指刻度尺上的刻度值L.(3)继续增加钩码(不超过弹簧秤量程)，重复实验步骤(2)．某同学根据实验数据在图中画出了a、b、c、d四个坐标点，试完成下列问题(以下结果均保留三位有效数字)：图5－11－34①根据a、b、c、d四个坐标点，画出ΔL－F图线；②根据所作的图象求出弹簧的劲度系数k＝________N/m；③若弹簧原长为50cm，要使弹簧伸长到75cm(弹簧仍在弹性限度内)，需要拉力F＝______N.5．某同学设计了如图甲的实验装置测定一个物块的质量，他将一端带有定滑轮的长木板水平放置，物块一端通过细线与力传感器和重物连接，一端连接穿过打点计时器的纸带．他通过改变重物的质量使物块在不同的拉力作用下运动，物块所受拉力F的大小由力传感器读出，物块运动的加速度a由纸带上打点计时器打出的点计算出，该同学通过多次实验测得的数据画出了物块加速度a与所受拉力F的关系图线如图乙．(1)该同学测得物块的质量m＝________kg.(2)利用该同学的数据还可得出物块和长木板之间的动摩擦因数μ＝________(已知当地重力加速度g＝10m/s2)(3)下面做法可以减小物块质量的测量误差的是________A．尽量减小定滑轮处的摩擦B．尽量使重物的质量远小于物块的质量C．实验前将长木板右侧适当抬高来平衡摩擦力D．改变重物的质量进行多次实验6．某学习小组在“探究功与速度变化关系”的实验中采用了如图5－11－36甲所示的实验装置．图5－11－36(1)将气垫导轨接通气泵，通过调平螺丝调整气垫导轨使之水平，检查是否调平的方法是________________________．(2)如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度Δd＝________cm；实验时，将橡皮条挂在滑块的挂钩上，向后拉伸一定的距离，并做好标记，以保证每次拉伸的距离恒定．现测得挂一根橡皮条时，滑块弹离橡皮条后，经过光电门1的时间为Δt，则滑块最后匀速运动的速度表达式为v＝________(用字母表示)．(3)逐条增加橡皮条，记录每次遮光条经过光电门1的时间，并计算出对应的速度．则画出的W－v2图象应是__________________________．7．一名同学想测量U形磁铁中N、S极之间的磁感应强度的大小，实验中假设该磁场为匀强磁场．方案设计如下：图5－11－37将两条间距为d、电阻可忽略不计的长直金属导轨固定在倾斜的木板上，在导轨一端用导线接入一定值电阻R，将一横截面为方形的长度略大于d的金属细杆与纸带相连，垂直放在导轨上，金属细杆质量为m，电阻为r；纸带另一端穿过打点计时器．导轨中间有几个完全相同的紧挨在一起的U形磁铁(未在图中画出)，形成可认为仅分布在MN和PQ之间的匀强磁场，磁场方向垂直导轨平面斜向上，装置如图5－11－37所示．接通打点计时器的电源，然后由静止释放金属细杆．金属细杆带动纸带沿导轨下滑，打点计时器电源频率为50Hz；在纸带上打下一系列的点，如图5－11－38(纸带上)A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K是计数点，每相邻两计数点间还有4个点没有标出．其中AB＝1.81cm、BC＝4.80cm、CD＝7.80cm、DE＝10.81cm、EF＝13.06cm、FG＝13.81cm、GH＝13.80cm、HI＝13.80cm、IJ＝14.56cm、JK＝17.55cm.图5－11－38(1)分析纸带可推知，金属杆在沿导轨下滑的过程中，未进入磁场前做________运动，加速度大小为a＝______m/s2，经过磁场时做________运动，速度大小为v＝________m/s.(计算结果均保留两位有效数字)(2)若金属杆进入磁场前的加速度为a，在磁场中运动的速度为v，则实验测得U形磁铁中N、S极之间的磁感应强度B的表达式为________(用题中所给字母表示)．8．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10Hz；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g＝9.80m/s2.单位：cmx1x2x3x4hs10.7615.0519.3423.6548.0080.00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．9．光滑斜面上小球和斜面一起在水平面上加速，当加速度的大小满足一定条件时，小球和斜面可以保持相对静止．为了研究此现象，某学习研究小组同学自制小车进行探究，图3甲为实验装置：钩码、小车、小球、打点计时器等(交流电频率为50Hz)．图3(1)打点计时器如图乙，则该打点计时器是________计时器，工作电压为________伏．(2)侧面为直角三角形的斜面小车底边长L、高为h，如图丙所示，请你用计算式表示小球和小车保持相对静止时的加速度a＝________.(3)如图4是某同学实验时测量的纸带，则打下B点时小车的速度为________m/s，小车的加速度为________m/s2.(计算结果均保留两位有效数字)图410．某同学利用图甲所示的实验装置，探究小车在均匀长木板上的运动规律．(1)在小车做匀加速直线运动时打出一条纸带，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，图乙中所示的是每打5个点所取的计数点，x1＝3.62cm，x4＝5.12cm，由图中数据可求得：小车的加速度为________m/s2，第3个计数点与第2个计数点的距离(即x2)约为________cm.(2)若用该实验装置“探究ɑ与F、M之间的关系”，要用钩码(质量用m表示)的重力表示小车所受的细线拉力，需满足________，满足此条件做实验时，得到一系列加速度a与合外力F的对应数据，画出a－F关系图象，如图7所示，若不计滑轮摩擦及纸带阻力的影响，由图象可知，实验操作中不当之处为________；小车的质量M＝________kg；如果实验时，在小车和钩码之间接一个不计质量的微型力传感器用来测量拉力F，如图8所示，从理论上分析，该实验图线的斜率将________(填“变大”、“变小”或“不变”)．图7(3)为了验证动能定理，在用钩码的重力表示小车所受合外力的条件下，在图8中1、3两点间对小车用实验验证动能定理的表达式为________．(用题中所涉及数据的字母表示，两个计数点间的时间间隔用t表示)图8