实验技能与创新第1讲力学实验与创新.doc

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1、姓名：_班级：_学号：_专题七第1讲力学实验与创新1(2015安康二模)某同学用如图1所示的实验装置验证力的平行四边形定则，弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M，弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置，分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向图1(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为_(2)下列不必要的实验要求是_(请填写选项前对应的字母)A应测量重物所受的重力B弹簧测力计应在使用前校零C拉线方向与木板平面平行D改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置(3)某次实验中，该同学发现

2、弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，请你提出一个解决办法：_.2(2015山东理综21)某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则实验步骤：将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向如图2所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧秤示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2，记录弹簧秤的示数F，测量并记录O1、O2间的距离(即橡皮筋的长度l)每次将弹簧秤示数改变0.50 N，测出所对应的l，部分数据如下表所示：图2F(N)00.501.001.502.002.50l(cm)l010.9712.0213.0013.9815.05找出中F2.5

3、0 N时橡皮筋两端的位置，重新标记为O、O，橡皮筋的拉力记为FO O.在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图3所示用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端达到O点，将两笔尖的位置标记为A、B，橡皮筋OA段的拉力记为FOA，OB段的拉力记为FOB.图3完成下列作图和填空：(1)利用表中数据在图4中画出Fl图线，根据图线求得l0_cm.图4(2)测得OA6.00 cm，OB7.60 cm，则FOA的大小为_N.(3)根据给出的标度，在图5中作出FOA和FOB的合力F的图示图5(4)通过比较F与_的大小和方向，即可得出实验结论3(2015潮州市二模)用如图6所示的装置做“验证

4、牛顿第二定律”的实验图6(1)为了消除长木板与小车间的摩擦力对实验的影响，必须在长木板远离滑轮的一端下面垫一块薄木板，反复移动薄木板的位置，直至不挂沙桶时轻推小车能在长木板上做_运动(2)为保持拉力的方向不变，应调节滑轮的高度使细线与_平行(3)挂上沙桶后，某同学只改变小车的质量进行测量他根据实验得到的几组数据作出a图象如图7.根据图可判断本次实验中小车受到的合外力大小为_ N(保留到小数点后二位)图74(2015皖南八校二次联考)某同学想利用滑块在倾斜气垫导轨上的运动来验证动能定理如图8所示，测量步骤如下：图8将长为L、原来已调至水平的气垫导轨的左端垫高H，在导轨上间距为l的两点处分别安装光

5、电门P1和P2.用20分度的游标卡尺测量滑块上遮光条的宽度d.接通气源及光电计时器，将滑块从导轨左端自由释放测得滑块分别通过两个光电门时遮光时间为t1和t2.阅读上面的实验步骤回答下列问题：(1)写出本实验验证动能定理的原理式：_.(用测出的物理量表示)(2)实验所用滑块的质量m600 g，其他数据如下L1.5 m，H10 cm，l50 cm，则实验中外力所做的功为_(g10 m/s2)(3)写出减小实验误差的一种措施_.5(2015泰安市二模)某研究性学习小组用如图9所示装置来测定当地重力加速度，主要操作步骤如下：图9安装实验器材，调节试管夹(小铁球)、光电门和纸杯在同一竖直线上；打开试管夹

6、，由静止释放小铁球，用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运动时间t，并用刻度尺(图上未画出)测量出两个光电门之间的高度h，计算出小铁球通过两光电门间的平均速度v；保持光电门1的位置不变，改变光电门2的位置，重复的操作，测出多组(h，t)，计算出对应的平均速度；画出vt图象请根据实验，回答如下问题：(1)设小铁球到达光电门1时的速度为v0，当地的重力加速度为g.则小铁球通过两光电门间的平均速度v的表达式为_(用v0、g和t表示)(2)实验测得的数据如下表：实验次数123456h(cm)10.0020.0030.0040.0050.0060.00t(s)0.0690.1190.1590.1950

7、.2260.255v(m/s)1.451.681.892.052.212.35请在图10中画出vt图象图10(3)根据vt图象，可以求得当地重力加速度g_ m/s2，小球通过光电门1时的速度为_ m/s.(以上结果均保留两位有效数字)6(2015长春市四模)如图11甲所示为验证机械能守恒定律的实验装置，在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B，滑块P上固定一遮光条若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象图11(1)实验前，接通电

8、源，将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上，轻推滑块，若图乙中的t1t2，说明气垫导轨_端偏高(填“左”或“右”)(2)用游标卡尺测遮光条宽度d，测量结果如图丙所示，则d_ mm.(3)滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m的钩码Q相连，将滑块P由图甲所示位置静止释放，通过计算机得到的图象如图乙所示，若t1、t2和d已知，要验证滑块和钩码组成的系统机械能是否守恒，还应测出_和_(写出物理量的名称及符号)(4)若上述物理量间满足关系式_，则表明在上述过程中，滑块和钩码组成的系统机械能守恒二轮专题强化练答案精析专题七实验技能与创新第1讲力学实验与创新1(1)3.6 N(2)D(3)减小M的质量、

9、减小OP与竖直方向的夹角、减小弹簧测力计B拉力的大小解析(1)弹簧测力计读数，每1 N被分成5格，则1格就等于0.2 N题图中指针落在3 N到4 N的第3格处，所以示数为3.6 N.(2)实验通过作出三个力的图示，来验证力的平行四边形定则，因此重物的重力必须要知道，故A正确；弹簧测力计是测出力的大小，所以要准确必须在测之前校零，故B正确；拉线方向必须与木板平面平行，这样才确保力的大小的准确性，故C正确；重物的重力即合力的大小和方向是确定的，所以不需要每次都使O点静止在同一位置，故D错误本题选不必要的，答案为D.(3)当弹簧测力计A超出其量程，则说明弹簧测力计B与重物这两根细线的力的合力已偏大又

10、由于挂重物的细线的方向已确定，所以要么减小重物的重量，要么改变弹簧测力计B拉细线的方向，或改变弹簧测力计B拉力的大小，从而使弹簧测力计A不超出量程2(1)见解析图甲10.0(9.8、9.9、10.1均正确)(2)1.80(1.701.90均正确)(3)见解析图乙(4)FOO解析(1)作出Fl图象，如图甲所示，求得直线的截距即为l0，可得l010.0 cm(2)可计算橡皮筋的劲度系数k N/m50 N/m若OA6.00 cm，OB7.60 cm，则橡皮筋的弹力为Fkx50(6.007.6010.00)102 N1.80 N则此时FOAF1.80 N(3)FOBFOA1.80 N，两力的合力F如图

11、乙所示(4)FOO的作用效果和FOA、FOB两个力的作用效果相同，F是FOA、FOB两个力的合力，所以通过比较F和FOO的大小和方向，可得出实验结论3(1)匀速直线(2)长木板(3)0.06解析(1)当重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡时，小车做匀速直线运动(2)为保持拉力的方向不变，应调节滑轮的高度使细线与长木板平行(3)由牛顿第二定律Fma知，F即为图象的斜率，即F0.06 N.4(1)d2()(2)0.2 J(3)适当提高滑块的初始位置，增大滑块通过光电门的速度或减小遮光条的宽度解析(1)合外力做功即为重力所做的功为：Wmghmglsin mgl动能的增加量为：Ekmvmvm()由WEk得

12、验证动能定理的原理式为：d2()(2)代入数据可得合外力做功为：Wmgl0.6100.5 J0.2 J.(3)误差来自于滑块速度的近似处理，可以适当提高滑块的初始位置，增大滑块通过光电门的速度或减小遮光条的宽度5(1)vv0gt(2)见解析图(3)9.7(9.69.8)1.10解析(1)根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于该过程中的平均速度得：小铁球通过两光电门间的平均速度v的表达式为vv0gt.(2)根据数据作出vt图象(3)小铁球通过两光电门间的平均速度v的表达式为vv0gt；所以vt图象的斜率表示g，所以当地重力加速度g2k9.7 m/s2，根据vt图象得出v01.10 m/s.6(1)右(2)2.25(3)滑块总质量M两光电传感器A、B间距离L(4)mgL(Mm)()2(Mm)()2解析滑块做加速运动，说明气垫导轨右端偏高；由图可得d2.25 mm，若要验证系统机械能守恒还需测出两光电门间距离L和滑块总质量M.若钩码重力势能的减少量在数值上等于钩码和滑块动能的增加量，则系统机械能守恒