- 力学实验
- 共463题
21.(Ⅰ).探究加速度与力的关系装置如图所示。带滑轮的长木板水平放置,细绳通过两滑轮分别与弹簧秤挂钩和沙桶连接,细线与桌面平行.将木块放在靠近打点计时器的一端,缓慢向沙桶中添加细沙,直到木块开始运动,记下木块运动后弹簧秤的示数F,通过纸带求出木块运动的加速度a。将木块放回原处,向沙桶中添加适量细沙,释放木块……获取多组a.F数据。
(1)关于该实验的操作,以下说法正确的是( )
A.实验过程中,应先闭合打点计时器开关,再释放小车
B.通过缓慢添加细沙,可以方便地获取多组实验数据
C.每次添加细沙后,需测出沙及沙桶的质量
D.实验过程要确保沙及沙桶的质量远小于木块的质量
(2)某同学根据实验数据做出了两个a-F图象如图所示,正确的是_________;由图象可知,木块所受的滑动摩擦力大小大小为_________;若要作出木块的加速度与合力的关系,需要对图象进行修正。修正后的横坐标F合应该等于_________(用F.F0表示)。
(Ⅱ).某同学用游标卡尺测量圆形管内径时的测量结果如图甲所示,则该圆形钢管的内径是________mm. 如图乙所示是某次用千分尺测量时的情况,读数为_________mm。
(Ⅲ).用下列器材组装成一个电路,要求既能测量出电池组的电动势E和内阻r,又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线.
A.电压表V1(量程6 V,内阻很大)
B.电压表V2(量程3 V,内阻很大)
C.电流表A(量程3 A,内阻很小)
D.滑动变阻器R(最大阻值10 Ω,额定电流4 A)
E.小灯泡(2 A,5 W)
F.电池组(电动势E,内阻r)
G.开关一只,导线若干
实验时,调节滑动变阻器的阻值,多次测量后发现:若电压表V1的示数增大,则电压表V2的示数小.
(1)请将设计的实验电路图在虚线框中补充完整.
(2)每一次操作后,同时记录电流表A.电压表V1和电压表V2的示数,组成两个坐标点(I1,U1).(I2,U2),标到U-I坐标系中,经过多次测量,最后描绘出两条图线,如图所示,则电池组的电动势E=______ V,内阻r=______ Ω.(结果保留两位有效数字)
(3)在U-I坐标系中两条图线在P点相交,此时滑动变阻器连入电路的阻值应为______ Ω.
正确答案
(Ⅰ)
(1)AB;
(2)B,2F0,2F-2F0。
(Ⅱ)4.045 0.700
(Ⅲ)
(1) 如图所示
(2) 4.5 1.0
(3)0
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
21.某兴趣小组设计出如图甲所示的实验装置,探究小车的加速度跟合力的关系,图中与小车左端相连的是测力传感器,小车放置在表面各处粗糙程度相同的水平长木板上。按甲图装配好实验器材,先测出小车运动时所受摩擦阻力,逐渐向砂桶中添加细砂粒,当观察到小车刚开始运动时,记下传感器的最大示数为Fo,可认为摩擦阻力为Fo。
(1)将小车放回初位置并用手按住,继续向沙桶中添加一定量的砂粒,记下传感器的示数,接通频率为50Hz的交流电源使打点计时器工作,然后释放小车,打出一条纸带。再继续向沙桶中添加砂粒,多次重复实验,打出多条纸带,图乙为某次实验打出的一条纸带,纸带上每相邻的两计数点间都有四个计时点未画出,按时间顺序,取0、l、2、3、4、5、6六个计数点,用刻度尺量出1、2、3、4、5、6点到0点的距离(单位:cm),分别标注在相应的计数点的下方,则小车的加速度a=______________m/s2(结果保留三位有效数字)
(2)算出各次小车的加速度和合力F(F=F1-F0),获得多组数据,描绘小车加速度a与F的关系图象,纸带与打点计时器间的摩擦可忽略,下列图象可能正确的是_____________。
(3)写出一条提高实验结果准确程度有益的建议:________________________________。
正确答案
(1)0.756
(2)AD
(3)控制桶和砂的总质量应远小于小车和传感器的总质量.
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
11. 某同学用如图所示的装置探究小车加速度与合外力的关系.图1中小车A左端连接一纸带并穿过打点计时器B的限位孔,右端用一轻绳绕过滑轮系于拉力传感器C的下端,A、B置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上.不计绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量.实验时,先接通电源再释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点.该同学在保证小车A质量不变的情况下,通过改变P的质量来改变小车A所受的外力,由传感器和纸带测得的拉力F和加速度a数据如下表所示.
(1)第4次实验得到的纸带如图2所示,O、A、B、C和D是纸带上的五个计数点,每两个相邻点间有四个点没有画出,A、B、C、D四点到O点的距离如图.打点计时器电源频率为50Hz.根据纸带上数据计算出加速度为_____ m/s2.
(2)在实验中,_______ (选填“需要”或“不需要”)满足重物P的质量远小于小车的质量.
(3)根据表中数据,在图示坐标系图3中作出小车加速度a与力F的关系图象.
(4)根据图象推测,实验操作中重要的疏漏是____________________________.
正确答案
答案:(1)0.43;
(2)不需要;
(3)如图所示;
(4)没有平衡摩擦力或者摩擦力平衡不足
解析
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知识点
23.在研究“物体加速度与力的关系”的实验中,某学习小组使用的实验装置如图所示:
(1) 由于没有打点计时器,该小组让小车由静止开始运动,发生位移,记录时间
,则小车的加速度的表达式为
=___________。
(2) 指出该实验中的一个明显疏漏:( )。
(3) 纠正了疏漏之处后,保持小车的质量不变,改变砂桶与砂的总重力
,多次实验,根据得到的数据,在
图象中描点(如图所示)。结果发现右侧若干个点明显偏离直线,造成此误差的主要原因是( )。
A.轨道倾斜不够
B.轨道倾斜过度
C.砂桶与砂的总重力太大
D.所用小车的质量太大
(4)若不断增加砂桶中砂的质量,图象中各点连成的曲线将不断延伸,那么加速度的趋向值为_____ ,绳子拉力的趋向值为______。
正确答案
(1)
(2)没有倾斜轨道,平衡摩擦力
(3)C
(4),
解析
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知识点
22.某同学用如图所示装置“研究物体的加速度与外力关系”。他将光电门固定在气垫轨道上的某点B处,调节气垫导轨水平后,用重力为F的钩码,经绕过滑轮的细线拉滑块,每次滑块从同一位置A由静止释放,测出遮光条通过光电门的时间t。改变钩码个数,重复上述实验。记录的数据及相关计算如下表。
①为便于分析F与t的关系,应作出( )的关系图象,并在坐标纸上作出该图线。
②由图线得出的实验结论是:( )
③设AB间的距离为s,遮光条的宽度为d,请你由上述实验结论推导出物体的加速度a与时间t的关系式为( )。
正确答案
①F—
如图所示
②F与成正比
③a=
解析
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知识点
11.某实验小组设计了如图(a)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的关系图象.他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a—F图线,如图(b)所示.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)
正确答案
0.5 、 0.2
解析
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知识点
22.如图为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置。用拉力传感器记录小车受到拉力的大小,在长木板上相距为L=48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器,分别记录细线拉力和小车到达A、B时的速率。
(1)本实验有关的说法正确的是( )
A.两速度传感器之间的距离应适当远些
B.要调整长木板的倾斜角度,平衡小车受到的摩擦力
C.应先释放小车,再接通速度传感器的电源
D.改变所挂钩码的数量时,要使所挂钩码的质量远小于小车质量
E.不必用天平测出小车和车上的拉力传感器的总质量
(2)某同学在下表中记录了实验测得的几组数据,是两个速度传感器记录速率的平方差,则加速度的表达式为a =( ),表中第3次实验缺失的数据是_______m/s2(结果保留三位有效数字);
(3)表中a与F并不成正比,这是由于__________(填写“平衡摩擦力不足”或“平衡摩擦力过度”)造成的。
正确答案
(1)ABE
(2) 2.44
(3)平衡摩擦力不足
解析
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知识点
19.(1)(8分)某同学用螺旋测微器测定某一金属丝直径时,测得的结果如图以a所示,则该金属丝的直径D=( )mm。另一位同学用游标上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度,测得的结果如图b所示,则该工件的长度L=( ) cm。
(2) (12分)“探究加速度与物体质量、物体所受合力的关系”的实验装置如图甲所示。
① 某同学实验过程中,打出了一条纸带如图乙所示。打点计时器使用50Hz交流电源, 图中A、B、C、D、E为计数点,相邻两个计数点间有四个点未画出,根据纸带可计算B点的瞬时速度vB=( ) m/s,并计算纸带所对应小车的加速度a=( )m/s2。
② 平衡摩擦力后,用细线跨过定滑轮,将砝码盘与小车连接,再将5个相同的砝码都放在小车上,然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的加速度,此过程是通过控制 ( )不变,探究加速度与 ( )的关系。(以上空格选填“物体所受合力”或“物体质量”)
③ 根据小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据作出a-F的关系图象如图丙所示,并据此图象确定砝码盘的质量为 ( )g。(g=9.8m/s2,以上计算结果保留两位小数)
正确答案
19.(1)5.703mm或5.704mm 4分; 30.25px 4分
(2)①0.88m/s (2分), 3.53m/s2 (2分);
②物体质量 (2分) 物体所受合力 (2分);③8.16()g 4(分)
解析
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知识点
22.某学习小组欲探究物体的加速度与力、质量的关系,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,图中小车的质量用M表示,沙和沙桶的质量用m表示。
(1)为使小车所受合外力等于细线的拉力,应采取的措施是( ) , ( ) ;要使细线的拉力近似等于沙和沙桶的总重力,应满足的条件是( )。
(2)如图为小车在木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6为计数点,相邻两计数点间还有4个打点未画出.从纸带上测出x1=3.20cm,x2=4.52cm,x5=8.42cm,x6=9.70cm.则木块加速度大小a=( ) m/s2(保留两位有效数字).
正确答案
(1)使细线与木板平行,平衡小车所受的摩擦力;使沙和沙桶的质量远小于小车的质量(m<<M)。(2)1.3
解析
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知识点
23.某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中,设计出如下的实验方案,其实验装置如图所示,已知小车质量M=214.6 g,砝码盘质量m0=7.8g,所使用的打点计时器交流电频率f=50Hz.其实验步骤是:
A.按图中所示安装好实验装置;
B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下
做匀速运动;
C.取下细绳和砝码盘,记下砝码盘中砝码的质量m;
D.将小车置于计时器傍,先接通电源,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求得小车的加速度a;
E.重新挂上细缌和砝码盘,改变砝码盘中砝码质量,重复A、B、C、D步骤,求得小车在不同合外力F作用下的加速度,
回答下列问题:
(1)按上述方案做实验,是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量? ( ) (填“是”或“否”)
(2)实验中打出的其中一条纸带如下图所示,由该纸带可求得小车的加速度a=( ) m/s2。
正确答案
解析
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知识点
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