1、1专题 6 物理实验 第 1 讲 力学实验（B 卷）1.(2015盐城1 月检测 12) (1)下图中游标卡尺读数为 mm，螺旋测微器读数为 mm2.(2015陕西三模 9)测定木块和长木板之间的动摩擦因数时，采用图甲所示的装置（图中长木板水平固定不动） （1）已知重力加速度为 g，测得木块质量为 M，砝码盘和砝码的总质量为 m，木块的加速度为 a，则木块和长木板间的动摩擦因数的表达式 = ；（2）图乙为木块在长木板上运动时，打点器在木块拖动的纸带上打出的一部分计数点（相邻计数点之间还有四个计时点没有画出） ，其编号为 0、1、2、3、4、5、6试利用图中的长度符号 x1、x 2和表示计数周期
2、的符号 T 写出木块加速度的表达式 a= （3）已知电火花打点计时器工作频率为 50Hz，用直尺测出 x1=13.01cm，x 2=29.00cm（见图乙） ，根据这些数据可计算出木块加速度大小 a= m/s 2（保留两位有效数字） 3.(2015广东七校三联 34） （18 分） （1） （8 分）用图甲的装置研究小车沿斜面在不同材料表面运动的情况图乙是某同学在实验中获得的一条纸带打点计时器的电源频率为 50 Hz2图乙中 A 至 N 各点是打点计时器在纸带上连续打下的点，根据刻度尺上的数据可以判断，小车在 A、E 间（板面）做_运动，在 F、N 间（布面）做 运动，M 点对应的小车速度为_
3、m/s. （结果保留 2 位有效数字）若已知斜面的倾角为 ，小车的质量为 m，在布面上运动时加速度的大小为 a，重力加速度为 g，则小车在布面上所受的阻力的表达式为 _.4.(2015江山市模拟 8) （10 分）如图 1 所示是三个涉及纸带和打点计时器的实验装置图（1）如图 1 三个实验装置中，摩擦力对实验结果没有影响的是 ；（选“A”或“B” ）A甲 B乙 C丙0 1 2 4 6 7 8 9 10A B C D E F G H J M Ncm图乙小车打点计时器长木板 平整布面图甲 3（2）若某同学实验时所用的电源如图 2 甲所示，则打点计时器应选图 2 乙中的 （选“A”或“B” ） （3
4、）如果操作都正确，则通过装置 （选填“甲” 、 “乙”或者“丙” ）可打出图 3 中的纸带 （选填“”或者“” ）5.(2015苏锡常镇四市二调 10) （8 分）某同学用如图所示装置研究物块运动速度变化的规律。（1）从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间 t 与速度 v 的数据如下表：时间 t/s 0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60速度 v/ (ms-1) 0 0.16 0.31 0.45 0.52 0.58 0.60请根据实验数据做出物块的 v-t 图像（2）上述 v-t 图像不是一条直线，该同学对其装置进行了进一步检查，列出了下列几条，其中可能是图
5、像发生弯曲原因的是 A长木板不够光滑 B没有平衡摩擦力4C钩码质量 m 没有远小于物块质量 MD拉物块的细线与长木板不平行6.(2015天津武清三模 9)（ 2）一研究性学习小组采用图示实验装置来 探究“加速度与力、质量的关系” 。图中 A 为小车，B 为打点计时器，C 为弹簧测力计，P 为小桶（内有细沙） ，一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置。实验前，把长木板不带滑轮的一端垫起适当的高度，以平衡摩擦力。实验时，先接通电源再松开小车，并记下小车运动过程中弹簧测力计的示数作为小车所受的合力。本实验中是否要满足小桶（含内部细沙）的质量远小于小车的质量 。 （填“是”或“否” ）实验中得到的一条纸
6、带如图所示，打点计时器使用的电源频率为 50Hz，纸带上相邻两个计数点之间有四个计时点未画出，测量可得 2、4 点间距离为 16.0mm，4、6 点间距离为32.1mm，6、8 点间距离为 48.0mm，8、10 点间距离为 64.1mm，则小车的加速度为 m/s2。7.(2015盐城1 月检测 12) (2)某实验小组为探究加速度与力之间的关系设计了如图(a)所示的实验装置，用钩码所受重力作为小车所受的拉力，用DIS(数字化信息系统)测小车的加速度通过改变钩码的数量，多次重复测量，可得小车运动的加速度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，
7、如图(b)所示5图线 是在轨道水平的情况下得到的(选填“I”或“II”)小车和位移传感器发射部分的总质量为 kg，小车在水平轨道上运动时受到的摩擦力大小为 N8.(2015德州二模 21)(8 分 )用如图实验装置验证 12m、 组成的系统机械能守恒。2m从高处由静止开始下落，在 m1拖着的纸带上打出一系列的点，打点计时器的打点频率为 50Hz，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带，0 是打下的第一个点，相邻两计数点间均有 4 个点未画出，计数点间的距离如图所示。已知 12501g、 (g 取 9.8 ms 2，所有结果均保留三位有效数字)，则 下面
8、给出了该实验的操作步骤：A按照图示的装置安装实验器材B将打点计时器接到直流电源上C先释放 m2，再接通电源，在纸带打下一系列点迹D挑选点迹清晰的纸带进行测量 E根据测量的结果，分别计算系统减少的重力势能和增加的动能其中操作不当的步骤是：_在打 05 点过程中系统动能的增加量 K_J，系统重力势能的减少量PE_J，在误差允许范围内验证了机械能守恒。 某同学作出了2h图线，则据图线得到的重力加速度 g=_ms 2。9. (2015枣庄八中模拟 9) （6 分）某探究学习小组的同学欲验证 “动能定理” ，他们在实验室组装了一套如图 1 所示的装置：水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光
9、板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘实验时，保持轨道和细线水平，通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动实现平衡摩擦力6（1）该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？（回答“是”或“否”）（2）实验需要用游标卡尺测量挡光板的宽度 l，如图 2 所示，则 l= mm；（3）实验获得以下测量数据：小车（含传感器和挡光板）的总质量 M，平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量 m0，挡光板的宽度 l，光电门 1 和光电门 2 的中心距离 x，某次实验过程：力传感器的读数 F，小车通过光电门 1 和光电门 2 的挡光时间分别为 t1、t 2小车通过光电门 2 后砝码盘才落地
10、，重力加速度为 g该实验对小车需验证的表达式是 （用实验中测出的物理量表示） 10.(2015日照联合检测 ）21 (8 分)如图甲所示，实验桌面上 O 点的左侧光滑，从 O 点到实验桌的右边缘平铺一块薄硬砂纸并固定，利用该装置可以测定木块与砂纸之间的动摩擦因数。实验中，当木块 A 位于 O 点时，沙桶 B 刚好接触地面。将 A 拉到 M 点，待 B 稳定且静止后释放，A 最终滑到 N 点。测出 MO 和 ON 的长度分别为 h 和 L。改变小块释放点 M 的位置，重复上述实验，分别记录几组实验数据。(1)实验开始时，发现 A 释放后会撞到滑轮，请提出两个解决方法：_；_。(2)问题解决后，根
11、据实验数据作出 hL 关系的图象如图乙所示，图线的斜率为 kl，实验中已经测得 A、B 的质量之比为 k2，则动摩擦因数 _(用 k1、k 2表示)。711. (2015潍坊二模2 1) （8 分）如图所示，是验证重物自由下落过程中机械能守恒的实验装置请按要求作答：(1)实验时使重物靠近打点计时器下端，先_，后_，纸带上打下一系列点(2)选取一条符合要求的纸带如图所示，标出打下的第一个点 O，从纸带的适当位置依此选取相邻的三个点 A、B、C，分别测出到 O 点的距离为 x1、x 2、x 3，已知重物的质量为 m，重力加速度为 g，打点时间间隔为 T，则自开始下落到打下 B 点的过程中，重物减少
12、的重力势能为=_，增加的动能为 =_(3)实验中，利用 = 2g 求得 ，通过比较 与 大小，来验证机械能守恒这种做法是否正确？答：_（填“正确”或“不正确” ） 12. (2015扬州开学考试10) （10 分）用如图实验装置验证 m1 、m 2组成的系统机械能守恒。m 2从高处由静止开始下落，m 1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带：0 是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有 4 个点（图中未标出） ，计数点间的距离如图所示。已知 m1= 50g 、m 2=150g ，则（g 取 9.8m/s2，结果保留两位有效数字
13、）（1）在纸带上打下记数点 5 时的速度 v = m/s；（2）在打点 05 过程中系统动能的增量E K = J，系统势能的减少量E P = J，由此得出的结论是 ；（3）若某同学作出 hv21图像如图，则当地的实际重力加速度 g = m/s2。813.(2015宿迁市三校检测 10) （8 分）如图甲所示，在水平放置的气垫导轨上有一带有方盒的滑块，质量为 M，气垫导轨右端固定一定滑轮，细线绕过滑轮，一端与滑块相连，另一端挂有 6 个钩码，设每个钩码的质量为 m，且 M=4m（1）用游标卡尺测出滑块上的挡光片的宽度，读数如图乙所示，则宽度 d= cm；（2）某同学打开气源，将滑块由静止释放，滑
14、块上的挡光片通过光电门的时间为 t，则滑块通过光电门的速度为 (用题中所给字母表示)；（3）开始实验时，细线另一端挂有 6 个钩码，由静止释放后细线上的拉力为 F1，接着每次实验时将 1 个钩码移放到滑块上的方盒中，当只剩 3 个钩码时细线上的拉力为 F2，则 F1 2F2（填“大于” 、 “等于”或“小于” ） ；（4）若每次移动钩码后都从同一位置释放滑块，设挡光片距光电门的距离为 L，钩码的个数为 n，测出每次挡光片通过光电门块块 块块 块块 块块 挡光片 光电门接气源甲滑块0 5 1020 151 2 3 0 乙cm丙On 21t9的时间为 t，测出多组数据，并绘出 21nt 图像，已知
15、图线斜率为 k，则当地重力加速度为 （用题中字母表示） 14. (2015吉林三模 22).（ 8 分）利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如 1 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 的小球相连；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 点到光电门 B 处的距离，b 表示遮光片的宽度，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，实验时滑块在 A 处由静止开始运动（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度 b，
16、结果如图 2 所示，由此读出 b= mm；（2）滑块通过 B 点的瞬时速度可表示为 ；（3）某次实验测得倾角 =30，重力加速度用 g 表示，滑块从 A 处到达 B 处时 m 和 M 组成的系统动能增加量可表示为E k= ，系统的重力势能减少量可表示为Ep= ，在误差允许的范围内，若E k=E p则可认为系统的机械能守恒；（4）在上次实验中，某同学改变 A、B 间的距离，作出的 v2d 图象如图 3 所示，并测得M=m，则重力加速度 g= m/s 2第 1 讲 力学实验（B 卷）参考答案与详解1.【答案】52.35mm、1.990mm【命题立意】本题旨在考查刻度尺、游标卡尺的使用、螺旋测微器的
17、使用。【解析】 （1）游标卡尺的固定刻度读数为52mm，游标尺上第7个刻度游标读数为：0.057mm=0.35mm，所以最终读数为：52mm+0.35mm=52.35mm；（2）螺旋测微器的固定刻度读数为1.5mm，可动刻度读数为0.0149.0mm=0.490mm，所以最终读数为：1.5mm+0.490mm=1.990mm故答案为：52.35mm、1.990mm102.【答案】 （1） Mgam)(；（2） 218TX； （3）2.0【命题立意】本题旨在考察通过实验探究摩擦力因素【解析】 （1）对木块、砝码盘和砝码进行受力分析，运用牛顿第二定律求出木块与长木板间动摩擦因数（2） （3）根据匀
18、变速直线运动的规律根据 sms n=（mn）at 2求解加速度解：（1）对木块、砝码盘和砝码组成的系统，由牛顿第二定律得：mgMg=（M+m）a，解得： Mgam)(；（2）已知第一段位移 s1=x1，第三段位移 s3=x2，t=2T，根据 sms n=（mn）at 2得：a= 1218)(Txx（3）将 x1=13.01cm=0.1301m，x 2=29.00cm=0.29m 代入（2）式，解得：a=2.0m/s 23.【答案】匀速直线，匀减速直线、 0.3； (sin)mga【命题立意】本题旨在考查探究小车速度随时间变化的规律。【解析】：根据刻度尺上的数据可以判断，小车在 A、E 间做匀速
19、直线运动；在 F、N 间（布面）做匀减速直线运动；匀减速直线运动瞬时速度可以用该一段上的平均速度来表示，故 0.9.860.32xvmsst；由牛顿第二定律可得： ingfa阻解得： (si)fa阻故答案为：匀速直线，匀减速直线、 0.3； (sin)mga。4.【答案】1）A；（2）B；（3）乙、【命题立意】本题旨在考查探究加速度与物体质量、物体受力的关系、探究功与速度变化的关系。【解析】 （1）在匀变速直线运动的实验中，受到的拉力恒定，摩擦力也恒定，那么物体受到的合力恒定，对实验没有影响，在研究功和速度的关系的实验中，每次实验时受到的拉力加倍，但是摩擦力不加倍，对实验会产生影响，在研究加速度与力质量的关系的实验中，改变车的拉力的时候，摩擦力不变，对实验的计算会产生影响，所以没有影响的是 A；
