- 力学实验
- 共463题
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。
（1）由表中数据可知，在h一定时，小球水平位移d与其初速度v0成＿＿＿＿关系，与＿＿＿＿无关。
（2）一位同学计算出小球飞行时间的理论值
（3）另一位同学分析并纠正了上述偏差后，另做了这个实验，竞发现测量值t′依然大于自己得到的理论值
正确答案
（1）正比 h
（2）g取值10m/s2偏大
（3）水平槽口距底板高度h较大，小球飞行时受到空气阻力作用
解析
（1）由表中数据可知，在h一定时，小球水平位移d与其初速度v0成正比关系，与h无关。
（2）计算小球飞行时间的理论值
（3）导致偏差的原因是：水平槽口距底板高度h较大，小球飞行时受到空气阻力作用
知识点
某同学用图甲的实验装置探究小车的加速度a与小车的质量M之间的关系。打点计时器使用交变电流的频率为50Hz。
9.实验中必须进行的操作有 。
10.实验中得到的纸带如图乙所示，每两个计数点间还有四个计时点未画出。则小车的加速度大小为 m/s2。
11.该同学根据实验测得的数据，描绘出a—M图象如图丙，于是根据图象得出结论：a与M成反比。该同学的做法是否合理？ （填“合理”或“不合理”）
正确答案
解析
（1）A、平衡摩擦力时研究对象是小车，是让小车所受的滑动摩擦力等于小车所受重力沿斜面的分量，故平衡摩擦力时，不能将重物用细线通过定滑轮系在小车上，故A正确．
B、每次改变小车的质量时，小车的重力沿斜面向下的分量等于小车所受的滑动摩擦力，即mgsinθ=μmgcosθ，故不需要重新平衡摩擦力，故B正确．
C、小车要在靠近打点计时器的位置释放，有利于纸带的利用，故C正确．
D、钩码的质量不能太大，否则不满足钩码质量远远小于小车质量，故D错误．
故选：AC
考查方向
解题思路
（1）平衡摩擦力是让小车所受的滑动摩擦力等于小车所受重力沿斜面的分量，即mgsinθ=μmgcosθ，平衡摩擦力时，不能将重物用细线通过定滑轮系在小车上且只需要平衡一次；
正确答案
（2）0.51
解析
（2）根据△x=aT2得：a=
考查方向
解题思路
（2）根据△x=aT2求解加速度；
正确答案
（3）不合理
【考查方向】探究加速度与物体质量、物体受力的关系
解析
（3）在探究加速度a与质量m的关系时，作出a﹣m图象是一条曲线，应该做a﹣
解题思路
（3）图象为曲线不能说明两个物理量成反比．
甲同学用图①所示装置测量重物的质量M．初始时吊盘上放有5个槽码，吊
盘与每个槽码的质量均为m0（M>m0）在吊盘下固定纸带，让其穿过打点计时器．先
调整重物的高度，使其从适当的位置开始下落，打出纸带，测得其下落的加速度．再
从左侧吊盘依次取下一个槽码放到右侧重物上，让重物每次都从适当的高度开始下
落，测出加速度．描绘出重物下落的加速度a与加在其上的槽码个数n的关系图线，
根据图线计算出重物的质量M．请完成下面填空：
24.某次实验获得的纸带如图②，则纸带的 （填“左端”或“右端”）与吊盘
相连．若已知纸带上相邻两计数点间还有4个点未画出，且s1＝1.60cm，s2＝2.09cm，
s3＝2.60cm，s4＝3.12cm，s5＝3.60cm，s6＝4.08cm，则a= m/s2（保留2位有效数字）
重物下落的加速度a与加在其上的槽码个数n的关系图线可能是图③中的 （填字母代号）
若算出a一n图线的斜率为k，则计算重物质量的表达式为M＝ （用k、m0、g等表示）
乙同学说直接让重物拉着左边5个槽码下落，测出加速度，一次就可算出M的值了，乙
同学的说法 （填“对”，“错”），与乙相比，甲同学做法的优点是 ．
正确答案
左端，0.50；A；
解析
（1）由纸带点与点间距越来越大，可知，纸带左端与吊盘相连。
由纸带上得到的数据分析可得加速度为
(2)、（3）：由题意根据牛顿第二定律可得
a一n图线的斜率为k，则
(4) 从上面分析可知，
同学的说法是正确的，但甲同学做法的优点是能减小测量的偶然误差。
考查方向
解题思路
因为M>m0，吊盘向上做匀加速直线运动，由纸带点与点间距确定出哪端与吊盘相连；由匀变直线运动的规律求出物体的加速度值；由题意找出加速度的表达式，根据表达式分析可能的图象，结合试题给了的条件即斜率为k，求出重物的质量M，最后分析甲、乙两位同学的做法得出结论。
易错点
重物的加速度与系统的加速度值大小相等，求解时，系统受到的外力是重物与吊盘和每个槽码的合力。
某同学用图甲的实验装置探究小车的加速度a与小车的质量M之间的关系。打点计时器使用交变电流的频率为50Hz。
9.实验中必须进行的操作有 。
10.实验中得到的纸带如图乙所示，每两个计数点间还有四个计时点未画出。则小车的加速度大小为 m/s2。
11.该同学根据实验测得的数据，描绘出a—M图象如图丙，于是根据图象得出结论：a与M成反比。该同学的做法是否合理？ （填“合理”或“不合理”）
正确答案
解析
（1）A、平衡摩擦力时研究对象是小车，是让小车所受的滑动摩擦力等于小车所受重力沿斜面的分量，故平衡摩擦力时，不能将重物用细线通过定滑轮系在小车上，故A正确．
B、每次改变小车的质量时，小车的重力沿斜面向下的分量等于小车所受的滑动摩擦力，即mgsinθ=μmgcosθ，故不需要重新平衡摩擦力，故B正确．
C、小车要在靠近打点计时器的位置释放，有利于纸带的利用，故C正确．
D、钩码的质量不能太大，否则不满足钩码质量远远小于小车质量，故D错误．
故选：AC
考查方向
解题思路
（1）平衡摩擦力是让小车所受的滑动摩擦力等于小车所受重力沿斜面的分量，即mgsinθ=μmgcosθ，平衡摩擦力时，不能将重物用细线通过定滑轮系在小车上且只需要平衡一次；
正确答案
（2）0.51
解析
（2）根据△x=aT2得：a=
考查方向
解题思路
（2）根据△x=aT2求解加速度；
正确答案
（3）不合理
【考查方向】探究加速度与物体质量、物体受力的关系
解析
（3）在探究加速度a与质量m的关系时，作出a﹣m图象是一条曲线，应该做a﹣
解题思路
（3）图象为曲线不能说明两个物理量成反比．
图1是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。
（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有 。
a，安装斜槽轨道，使其末端保持水平
b，每次小球释放的初始位置可以任意选择
c，每次小球应从同一高度由静止释放
d，为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接
（2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图2中y-x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是 。
（3）图3是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm、y2为45.0cm，A、B两点水平间距Δx为40.0cm。则平抛小球的初速度v0为 m/s，若C点的竖直坐标y3为60.0cm，则小球在C点的速度vC为 m/s(结果保留两位有效数字，g取10m/s2)。
正确答案
（1）ac （2）c （3）2.0 4.0
解析
（1）“研究平抛物体运动”的实验斜槽轨道末端保持水平为了保证水平初速度。从同一高度由静止释放为了保证每次使用水平初速度相同。a、c正确。
（2）平抛物体运动规律：
（3）由于
知识点
22．请判断下列有关高中物理学生实验的描述是否正确，正确的答题卡对应题号的位置上打上“√”，错误的在答题卡对应题号的位置上打上“×”。
A．“验证机械能守恒定律”实验中，不需要用天平测出下落垂锤的质量
B．“研究平抛物体运动”的实验中，如果已经描绘好运动轨迹，即使忘记记录抛出点的位置和竖直方向，也能通过适当选取轨迹上的三个点来求平抛运动的初速度。
C．“用单摆测定重力加速度”实验中，若将49次全振动误记录成50次全振动，将导致重力加速度的测量值比实际值偏大。
D．“验证动量守恒定律”实验中，在白纸上记下重垂线所指的位置O后，不小心将白纸和复写纸同时向右移动了少许，继续实验，得到小球在白纸上落点的平均位置A、B、C（如图），白纸的移动对实验结果没有影响。
正确答案
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
23．某同学设计了一个研究平抛运动的实验．实验装置示意图如图所示，A是一块平面木板，在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽（图1中
（1）实验前应对实验装置反复调节，直到（ ），每次让小球从同一位置由静止释放，是为了（ ）。
（2）每次将B板水平移动一个槽，是为了确保每两个落点的（ ）相同．
（3）如图2测出硬板插入
正确答案
（1）轨道末端水平 ; 每次平抛运动的轨迹相同（平抛初速度相同）
（2）时间
（3）
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
22．某同学做平抛运动的实验时，不慎未定好原点，只画了竖直线，而且描出了平抛物的后一部分轨迹．问：如何测出物体的初速度v0?
①简要说明实验方法：_______________________________________________
②用测量出的物理量表示测量的结果：
正确答案
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
19． 某学牛在做《研究平抛运动的实验》中，忘记小球(做平抛运动的起点位置O，他只得到如图所示的一段轨迹，建立图示坐标系 (其中 、 轴方向准确)， 则
① 该物体做平抛运动的初速度为（ ）m／s
② 判断O点（ ）(填“是”或“否”)为小球的抛出点？在 坐标系中，小球的抛出点的坐标是 （ ）
(2)某课题研究小组，收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池，并从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈。现从这些材料中选取两个待测元件，一是电阻 (约为2 )，二是手机中常用的锂电池(电动势E标称值为3 7V，允许最大放电电流为l00mA)。在操作台上还准备了如下实验器材：
正确答案
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
22. 三个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验：
（1）甲同学采用如图甲所示的装置。用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地。改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明 。
（2）乙同学采用如图乙所示的装置。两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端与可看作光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁C、D，调节电磁铁C、D的高度，使AC=BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等。现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出。实验可观察到的现象是P、Q两球相碰。仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明 。
（3）丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的“小球做平抛运动”的照片。图中每个小方格的边长为1.25 cm，则由图可求得拍摄时每0.035s曝光一次，该小球平抛的初速度大小为 m/s。
正确答案
（1）平抛运动的竖直分运动是自由落体运动
（2）平抛运动的水平分运动是匀速直线运动
（3）0.71
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
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