高考物理高频考点15 力学实验

发布 2021-05-08 18:29:28 阅读 2191

1.(1)在测定金属的电阻率实验中,用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图所示,读数为___mm.

2)在用单摆测定重力加速度实验中,用游标为20分度的卡尺测量摆球的直径,示数如图所示,读数为___cm.

2.在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示,并在其上取了a、b、c、d、e、f等6个计数点(每相邻两个计数点间还有4个计时点,本图中没有画出),打点计时器接的是220 v、50 hz的交变电源。他把一把毫米刻度尺放在纸带上,其零刻度和计数点a对齐。

1)按照有效数字的读数规则读出相邻计数点ab、bc、cd、de、ef间的距离s1、s2、s3、s4、s5,它们依次为___cm、__cmcmcmcm .

2)由以上数据计算打点计时器在打b、c、d、e各点时,物体的即时速度vb、vc、vd、ve依次是___m/s、__m/s、__m/s、__m/s.

3)根据以上结果,试用两种不同的方法计算该物体的加速度a.

4)根据(2)中得到的数据,试在如图所示的坐标系中,用作v-t图象的方法,从图象中求物体的加速度a.

5)从图象上求纸带上的a、f点所对应的物体的即时速度va=__m/s,vf=__m/s.并由此计算:当打点计时器打下a点的时刻,物体已经从静止开始做匀加速运动___s了.

6)如果当时电网中交变电流的频率是f=49 hz,而做实验的同学并不知道,那么由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏___理由是。

3.在“**弹簧弹力大小与伸长量的关系”的实验中,甲、乙两位同学选用不同的橡皮绳代替弹簧。为测量橡皮绳的劲度系数,他们在橡皮绳下端依次逐个挂上钩码(每个钩码的质量均为m=0.1 kg,取g=10 m/s2),并记录绳下端的坐标x加i(下标i表示挂在绳下端钩码个数),然后逐个拿下钩码,同样记录绳下端的坐标x减i,绳下端坐标的平均值xi=(x加i+x减i)/2的数据如下表:

1)同一橡皮绳的x加i___x减i(大于或小于);

2)__同学的数据更符合实验要求(甲或乙);

3)选择一组数据用作图法求出该橡皮绳的劲度系数k(n/m);

4)为了更好地测量劲度系数,在选用钩码时需考虑的因素有哪些?

4.某兴趣小组为了**自行车的初速度与其克服阻力做功的关系.设计实验的主要步骤是:①在学校操场的跑道上画一道起点线;②骑上自行车用较快速度驶过起点线,并同时从车把手处自由释放一团很容易辨别的橡皮泥(其在运动过程中空气阻力不计);③车驶过起点线就不再蹬自行车脚蹬,让车依靠惯性沿直线继续前进;④待车停下时,记录自行车停下的位置;⑤用卷尺量出起点线到橡皮泥落地点间的距离x、起点线到终点的距离l及车把手处离地高度h.若自行车在行驶中所受的阻力为f并保持恒定,设当地的重力加速度为g,那么:

1)自行车经过起点线时的速度v用已知的物理量和所测量得到的物理量表示)

2)自行车经过起点线后克服阻力做的功w用已知的物理量和所测量得到的物理量表示)

3)多次改变自行车经过起点时的初速度,重复上述实验②~④则每次只需测量上述物理量中的___和___就能通过数据分析达到实验目的.

5.现要通过实验验证机械能守恒定律.实验装置如图所示:水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上a点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为m,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连;遮光片两条长边与导轨垂直;导轨上b点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t,用d表示a点到导轨底端c点的距离,h表示a与c的高度差,b表示遮光片的宽度,x表示a、b两点间的距离,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过b点时的瞬时速度.用g表示重力加速度.完成下列填空和作图:

1)若将滑块自a点由静止释放,则在滑块从a运动至b的过程中,滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为___动能的增加量可表示为___若在运动过程中机械能守恒,与x的关系式为。

(2)多次改变光电门的位置,每次均令滑块自同一点(a点)下滑,测量相应的x与t值,结果如下表所示:

以x为横坐标,为纵坐标,在图的坐标纸中描出第1和第5个数据点;根据5个数据点作直线,求得该直线的斜率k104 m-1· s-2(保留3位有效数字).

6.为了“**功与物体速度变化的关系”,现提供如图所示的器材,请思考**思路并回答下列问题:

1)为了消除摩擦力的影响,应采取的措施。

2)在某次实验中某同学得到了如图6-13-9所示的一条纸带,在a、b、c、d、e五个计数点中应该选用___填“b”、“c”或“d”)点的速度才符合实验要求,因为。

7.图(a)为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图。实验步骤如下: ①用天平测量物块和遮光片的总质量m.

重物的质量m:用游标卡尺测量遮光片的宽度d;用米尺测量两光电门之间的距离s;

调整轻滑轮,使细线水平:

让物块从光电门a的左侧由静止释放,用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门a和光电门b所用的时间△ta和△tb,求出加速度a;

多次重复步骤③,求a的平均 ;

根据上述实验数据求出动擦因数μ。

回答下列为题:

1) 测量d时,某次游标卡尺(主尺的最小分度为1mm)的示如图(b)所示。其读数为 cm

2)物块的加速度a可用d、s、△ta,和△tb,表示为a

3)动摩擦因数μ可用m、m、 ;和重力加速度g表示为。

4)如果细线没有调整到水平。由此引起的误差属于 (填“偶然误差”或”系统误差” )

8.某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行**,一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连:弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘,如图(a)所示。向左推小球,使弹簧压缩一段距离后由静止释放:

小球离开桌面后落到水平地面。通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能。

回答下列问题:

1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能ep与小球抛出时的动能ek相等。已知重力加速度大小为g。为求得ek,至少需要测量下列物理量中的填正确答案标号)。

a.小球的质量m b.小球抛出点到落地点的水平距离s

c.桌面到地面的高度h d.弹簧的压缩量△x

e.弹簧原长l0

2).用所选取的测量量和已知量表示ek,得ek

3)图(b)中的直线是实验测量得到的s-△x图线。从理论上可推出,如果h不变。m增加,s—△x图线的斜率会填“增大”、“减小”或“不变”):

如果m不变,h增加,s—△x图线的斜率会 (填“增大”、“减小”或“不变”)。由图(b) 中给出的直线关系和ek的表达式可知,ep与△x的次方成正比。

9.测量小物块q与平板p之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。ab是半径足够大的、光滑的四分之一圆弧轨道,与水平固定放置的p板的上表面bc在b点相切,c点在水平地面的垂直投影为c′。重力加速度为g。

实验步骤如下:

用天平称出物块q的质量m;

测量出轨道ab的半径r、bc的长度l和cc/的高度h;

将物块q在a点由静止释放,在物块q落地处标记其落地点d;

重复步骤③,共做10次;

将10个落地点用一个尽量小的圆围住,用米尺测量圆心到c′的距离s。

1)用实验中的测量量表示:

ⅰ)物块q到达b点时的动能ekb

ⅱ)物块q到达c点时的动能ekc

ⅲ)在物块q从b运动到c的过程中,物块q克服摩擦力做的功wf

ⅳ)物块q与平板p之间的动摩擦因数。

2)回答下列问题:

ⅰ)实验步骤④⑤的目的是。

ii)已知实验测得的μ值比实际值偏大,其原因除了实验中测量量的误差之外,其它的可能是写出一个可能的原因即可)

10.如图1所示,某组同学借用“**a与f、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作,进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验:

为达到平衡阻力的目的,取下细绳及托盘,通过调整垫片的位置,改变长木板倾斜程度,根据打出的纸带判断小车是否做运动。

连接细绳及托盘,放人砝码,通过实验得到图2所示的纸带。纸带上0为小车运动起始时刻所打的点,选取时间间隔为0. 1s的相邻计数点a、b、c、d、e、f、g。

实验时小车所受拉力为0. 2n,小车的质量为0.2kg。

请计算小车所受合外力做的功w和小车动能的变化△ek,补填表中空格(结果保留至小数点后第四位)。

分析上述数据可知:在实验误差允许的范围内w= △ek,与理论推导结果一致。

实验前已测得托盘质量为7.7×10 -3kg,实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为kg(g取9.8m/s2,结果保留至小数点后第三位)。

11.如图,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v0、飞行时间t和水平位移d,记录在表中。

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