1 . 如图甲所示的力学实验装置在中学物理实验中经常用到。
(1)关于该装置,下列说法正确的是______。
(2)某实验小组成员用将图甲装置改进为图乙所示的装置做“探究外力做功与物体动能变化关系”实验。①图丙为按正确的操作打出的一条纸带,纸带上的点均为计数点,相邻计数点时间间隔为T,重力加速度为g。图中已经标明了要测量的物理量,则B点的速度可以表示为______ ,记录此次实验中力传感器的读数为F,已知小车的质量为M,钩码的总质量为m,则实验中要探究的结果为______ (用题中所给的已知量和纸带上标出的量表示)。
②若实验小组成员实验前遗漏了平衡摩擦力这一关键步骤,已知小车与木板间动摩擦因数恒定不变,根据多次实验数据画出了小车动能变化,与传感器所测的力对小车所做功W的关系图像,此图像应该是______ 。
(1)关于该装置,下列说法正确的是______。
A.利用该装置做研究匀变速直线运动的实验时,必须平衡小车和木板间的摩擦力 |
B.利用该装置探究小车的加速度与质量关系时,可以将木板带有滑轮的一端适当垫高来平衡摩擦力 |
C.利用该装置探究小车的加速度与质量关系时,每次改变小车的质量后必须重新平衡摩擦力 |
D.利用该装置探究小车的加速度与质量关系,平衡摩擦力时,不能悬挂钩码,夹上纸带后,轻推小车后,判断小车运动是否为匀速运动 |
(2)某实验小组成员用将图甲装置改进为图乙所示的装置做“探究外力做功与物体动能变化关系”实验。①图丙为按正确的操作打出的一条纸带,纸带上的点均为计数点,相邻计数点时间间隔为T,重力加速度为g。图中已经标明了要测量的物理量,则B点的速度可以表示为
②若实验小组成员实验前遗漏了平衡摩擦力这一关键步骤,已知小车与木板间动摩擦因数恒定不变,根据多次实验数据画出了小车动能变化,与传感器所测的力对小车所做功W的关系图像,此图像应该是
A. B. C. D.
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2 . 下列是《普通高中物理课程标准》中列出的两个必做实验的部分步骤:
(1)某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验,主要实验步骤如下:
①轻质光滑小圆环(可视为质点)连接橡皮条的一端,橡皮条另一端固定;
②用两个弹簧测力计通过互成角度的两根细绳将圆环拉至O点,记录O点的位置,并记录____________ ;
③改用一个弹簧测力计通过细绳拉住圆环,_______________ ,并记录____ ;
④作出三个力的图示,用作图工具进行检验,得出结论;
⑤改变步骤②中两个拉力的大小和方向,重做实验。重新实验时,__________ (填“需要”或“不需要”)保证圆环的位置始终在O点。
(2)某同学用下图中的装置进行实验,探究小车的加速度与小车受力、小车质量的关系。①图中木板右端垫高的目的是_______________________ ;
②实验中要求小车的质量比砝码盘和砝码的总质量大很多,这样做的目的是___________ 。
(1)某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验,主要实验步骤如下:
①轻质光滑小圆环(可视为质点)连接橡皮条的一端,橡皮条另一端固定;
②用两个弹簧测力计通过互成角度的两根细绳将圆环拉至O点,记录O点的位置,并记录
③改用一个弹簧测力计通过细绳拉住圆环,
④作出三个力的图示,用作图工具进行检验,得出结论;
⑤改变步骤②中两个拉力的大小和方向,重做实验。重新实验时,
(2)某同学用下图中的装置进行实验,探究小车的加速度与小车受力、小车质量的关系。①图中木板右端垫高的目的是
②实验中要求小车的质量比砝码盘和砝码的总质量大很多,这样做的目的是
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3 . 在天宫课堂中、我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质量的实验。受此启发。某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等器材设计了测量物体质量的实验,如图甲所示。主要步骤如下:
①将力传感器固定在气垫导轨左端支架上,加速度传感器固定在滑块上;
②接通气源。放上滑块。调平气垫导轨;③将弹簧左端连接力传感器,右端连接滑块。弹簧处于原长时滑块左端位于O点。A点到O点的距离为6.00cm,拉动滑块使其左端处于A点,由静止释放并开始计时;
④计算机采集获取数据,得到滑块所受弹力F、加速度a随时间t变化的图像,部分图像如图乙所示。
回答以下问题(结果均保留两位有效数字):
(1)弹簧的劲度系数为________ N/m。
(2)该同学从图乙中提取某些时刻F与a的数据,画出图像如图丙中I所示,由此可得滑块与加速度传感器的总质量为________ kg。
(3)该同学在滑块上增加待测物体,重复上述实验步骤,在图丙中画出新的图像Ⅱ,则待测物体的质量为________ kg。
①将力传感器固定在气垫导轨左端支架上,加速度传感器固定在滑块上;
②接通气源。放上滑块。调平气垫导轨;③将弹簧左端连接力传感器,右端连接滑块。弹簧处于原长时滑块左端位于O点。A点到O点的距离为6.00cm,拉动滑块使其左端处于A点,由静止释放并开始计时;
④计算机采集获取数据,得到滑块所受弹力F、加速度a随时间t变化的图像,部分图像如图乙所示。
回答以下问题(结果均保留两位有效数字):
(1)弹簧的劲度系数为
(2)该同学从图乙中提取某些时刻F与a的数据,画出图像如图丙中I所示,由此可得滑块与加速度传感器的总质量为
(3)该同学在滑块上增加待测物体,重复上述实验步骤,在图丙中画出新的图像Ⅱ,则待测物体的质量为
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74次组卷
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3卷引用:高考考点聚焦 实验专练四 探究加速度与物体受力、物体质量的关系
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4 . 小明同学利用图所示装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验。(1)对于该实验,下列说法正确的是______(多选)。
(2)用该实验装置还能完成的实验是______。
A.每次改变小车质量后,都需重新补偿阻力 |
B.为了减小实验误差,槽码的质量应远小于小车质量 |
C.处理数据时,在纸带上必须连续5个计时点选取一个计数点 |
D.补偿阻力时,应取下细线与槽码,而小车后面的纸带需穿过限位孔 |
(2)用该实验装置还能完成的实验是______。
A.探究平抛运动的特点 | B.探究小车速度随时间变化的规律 |
C.验证机械能守恒定律 | D.探究两个互成角度的力的合成规律 |
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5 . 三位同学成立了一个课外物理兴趣小组,利用实验室的常见器材完成了如下力学实验。
(1)小明打算测量一下弹簧的劲度系数,弹簧原长放大如图所示,可读得原长_______ cm。(2)小质同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。其中O为橡皮条与细绳的结点,实验中,第一次用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条,第二次用一个弹簧测力计拉橡皮条。
①根据某次实验记录数据,画出力的图示,A、B两幅图中______ (选填“A”或“B”)是小质同学实验后画出的正确力的图示;②下列措施可以减小实验误差的是______ (只有一个选项正确)
A.橡皮条应与两绳套夹角的平分线在同一直线上
B.两个分力、的方向要垂直
C.尽量减少弹簧测力计外壳与桌面间的摩擦
D.拉橡皮条的细绳要适当长些,标记同一细绳方向的两点要适当远些
(3)小黄利用如图甲所示的装置探究加速度与力的关系。①图乙为实验中打出的一条纸带的一部分,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间还有4个计时点没有标出,测出各计数点到A点之间的距离,如图乙所示。已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端,则此次实验中小车的加速度的测量值___________ m/s2(结果保留两位有效数字)
②正确补偿阻力后,保持小车的质量 M不变,用砂和小桶的总重力 mg作为小车受到的合外力F,改变砂的质量,多次实验,利用测得的数据,可得到小车的加速度 a和F的关系图像。拉力F较大时,图线明显弯曲如图丙所示。若不断增加小桶中砂的质量,图像中各点连成的曲线将不断延伸,那么加速度a的趋向值为_______ 用题中出现的物理量字母表示。
(1)小明打算测量一下弹簧的劲度系数,弹簧原长放大如图所示,可读得原长
①根据某次实验记录数据,画出力的图示,A、B两幅图中
A.橡皮条应与两绳套夹角的平分线在同一直线上
B.两个分力、的方向要垂直
C.尽量减少弹簧测力计外壳与桌面间的摩擦
D.拉橡皮条的细绳要适当长些,标记同一细绳方向的两点要适当远些
(3)小黄利用如图甲所示的装置探究加速度与力的关系。①图乙为实验中打出的一条纸带的一部分,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间还有4个计时点没有标出,测出各计数点到A点之间的距离,如图乙所示。已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端,则此次实验中小车的加速度的测量值
②正确补偿阻力后,保持小车的质量 M不变,用砂和小桶的总重力 mg作为小车受到的合外力F,改变砂的质量,多次实验,利用测得的数据,可得到小车的加速度 a和F的关系图像。拉力F较大时,图线明显弯曲如图丙所示。若不断增加小桶中砂的质量,图像中各点连成的曲线将不断延伸,那么加速度a的趋向值为
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6 . 某小组同学用如图甲所示的装置,完成“探究加速度与力、质量的关系”的实验。(1)用游标卡尺测得遮光条的宽度d如图乙所示,则___________ mm。
(2)实验小组将滑块从图甲所示位置由静止释放,测得遮光条通过光电门1、2的时间分别为、,两个光电门间的距离为L,则滑块加速度大小___________ 。(用字母、、L、d表示)(3)为了减小实验误差,该小组同学测得两个光电门间的距离为L,遮光条从光电门1运动到光电门2的时间为t。保持光电门2的位置及滑块在导轨上释放的位置不变,改变光电门1的位置进行多次测量,经过多次实验测得多组L和t,作出图像,如图丙所示。已知图像的纵轴截距为,横轴截距为。则表示遮光条通过光电门___________ (选填“1”或“2”)时的速度大小,滑块的加速度大小___________ 。(用字母、表示)
(4)为探究滑块加速度与质量M的关系,保持槽码质量m不变,改变滑块与遮光条的总质量M,实验中用槽码重力mg代替细线拉力,把细线中实际拉力记为F,由此引起的相对误差表示为。请写出δ随M变化的关系式:___________ 100%。
(2)实验小组将滑块从图甲所示位置由静止释放,测得遮光条通过光电门1、2的时间分别为、,两个光电门间的距离为L,则滑块加速度大小
(4)为探究滑块加速度与质量M的关系,保持槽码质量m不变,改变滑块与遮光条的总质量M,实验中用槽码重力mg代替细线拉力,把细线中实际拉力记为F,由此引起的相对误差表示为。请写出δ随M变化的关系式:
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7 . 游标卡尺和螺旋测微器均为测量长度的工具。(1)现需测量一小圆管的内径,应使用如图______ (选填“甲”或“乙”)所示的、、、、、、中的______ (填序号)部分与圆管内壁接触。
(2)在“用单摆测量重力加速度大小”的实验里,用螺旋测微器测量小球直径如图丙所示,此读数为______ mm。为确定单摆的摆长还需要一长度测量工具____________ (填名称)。
(2)在“用单摆测量重力加速度大小”的实验里,用螺旋测微器测量小球直径如图丙所示,此读数为
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8 . 如图甲所示,在气垫导轨上安装了一光电门A,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过轻质定滑轮与无线力传感器相连,传感器下方悬挂钩码,传感器显示上方绳子的拉力F。实验前将气垫导轨调节水平,细线与气垫导轨平行,每次滑块都从B处静止释放,已知滑块(含遮光条)质量为M,A、B间的距离为L,不计一切摩擦。(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则__________ mm;
(2)小明用该装置探究加速度与力的关系。
①滑块的质量__________ (填“需要”或“不需要”)远大于钩码和力传感器的总质量;
②改变钩码数量,测出对应的力传感器的示数和遮光条通过光电门的时间t,则滑块的加速度表达式__________ (用字母“L”“d”“t”表达)。
③为了能够直观得出滑块的加速度a与力F的关系,小明使用图像法处理数据,应作出__________ (选填“”“”或“”)图像。
(3)小华用小明测得的部分数据来验证机械能守恒定律。小华发现钩码重力势能的减小量总是__________ (填“小于”、“等于”或“大于”)钩码和滑块动能的增加量,通过分析请简要说明原因__________ 。
(2)小明用该装置探究加速度与力的关系。
①滑块的质量
②改变钩码数量,测出对应的力传感器的示数和遮光条通过光电门的时间t,则滑块的加速度表达式
③为了能够直观得出滑块的加速度a与力F的关系,小明使用图像法处理数据,应作出
(3)小华用小明测得的部分数据来验证机械能守恒定律。小华发现钩码重力势能的减小量总是
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解题方法
9 . (1)观察电容器的充、放电现象实验装置如图所示。
①应选择的电流表表头为图中的_________ (选填“甲”或“乙”)。
②图中①②两条曲线不同是_________ (选填“E”或“R”)的改变造成的。(2)如图所示为某品牌方块电池,小文同学分别用电路图b和电路图c测量此方块电池的电源电动势和内阻。他选用的电压表量程、内阻未知,电流表量程、内阻等于,滑动变阻器。规范实验并根据测量数据描绘的图线分别得到如图d中I、Ⅱ所示。完成下列几个问题。
①根据电路图b测量数据描绘的图线应为图d中_________ (填“I”或“Ⅱ”)
②根据题中条件,本次实验应选择实验电路图中_________ (填“图b”或“图c”)。
③综合分析可得该电源电动势为_________ ,内阻为_________ 。(保留3位有效数字)
①应选择的电流表表头为图中的
②图中①②两条曲线不同是
①根据电路图b测量数据描绘的图线应为图d中
②根据题中条件,本次实验应选择实验电路图中
③综合分析可得该电源电动势为
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10 . 用如图甲所示的实验装置测量铁块与木板之间的动摩擦因数,将木板一端固定在水平桌面上,另一端抬起一定高度构成斜面,木板上有一铁块,其后端与穿过打点计时器的纸带相连,打点计时器固定在木板上,接通电源(频率为50Hz)后,从静止释放铁块,铁块带动纸带打出一条如图乙所示的纸带。(1)图乙中A、B、C、D、E是实验中选取的计数点,每相邻两计数点间还有四个点未画出,根据图中数据可知,打点计时器打B点时铁块的速度大小______ m/s,铁块的加速度大小______ 。(结果均保留两位有效数字)
(2)若当地重力加速度大小,木板与水平面的夹角的正弦值,则铁块与木板间的动摩擦因数______ (结果保留一位有效数字)。
(2)若当地重力加速度大小,木板与水平面的夹角的正弦值,则铁块与木板间的动摩擦因数
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