第1講 力學實驗1(2019年武漢模擬)用如圖所示的裝置來驗證動量守恒定律滑塊在氣墊導軌上運動時阻力不計，其上方擋光條到達光電門D(或E)，計時器開始計時；擋光條到達光電門C(或F)，計時器停止計時實驗主要步驟如下：a用天平分別測出滑塊A、B的質量mA、mB；b給氣墊導軌通氣并調整使其水平；c調節(jié)光電門，使其位置合適，測出光電門C、D間的水平距離L；dA、B之間緊壓一輕彈簧(與A、B不粘連)，并用細線拴住，如圖靜置于氣墊導軌上；e燒斷細線，A、B各自運動，彈簧恢復原長前A、B均未到達光電門，從計時器上分別讀取A、B在兩光電門之間運動的時間tA、tB.(1)實驗中還應測量的物理量x是_(用文字表達)(2)利用上述測量的數(shù)據(jù)，驗證動量守恒定律的表達式是_(用題中所給的字母表示)(3)利用上述數(shù)據(jù)還能測出燒斷細線前彈簧的彈性勢能Ep_(用題中所給的字母表示)【答案】【答案】(1)光電門E、F間的水平距離(2)mAmB0(3)mA2mB22(2019年安徽蚌埠一模)某同學利用圖1所示的裝置探究“外力一定時，加速度與質量的關系”圖中打點計時器的電源為50 Hz的交流電源，小車的質量未知圖1圖2圖3(1)實驗之前要平衡小車所受的阻力，具體的步驟是：吊盤中不放物塊，調整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點計時器打出一系列_的點(2)按住小車，在吊盤中放入適當質量的物塊，并在小車中放入質量已知的砝碼，為了保證在改變小車中砝碼的質量時，小車所受的拉力近似不變，吊盤和盤中物塊的質量和應滿足的條件是_(3)打開打點計時器電源，釋放小車，得到如圖2所示的紙帶，圖示為五個連續(xù)點之間的距離(單位：cm)，則小車的加速度a_m/s2.(結果保留兩位小數(shù))(4)改變小車中的砝碼質量多次試驗，得到不同的紙帶，記錄砝碼的質量m，并根據(jù)紙帶求出不同的m對應的加速度a，以m為橫坐標，為縱坐標，作出m關系圖線如圖3所示，設圖中直線的斜率為k，縱軸上的截距為b，若牛頓第二定律成立，則小車的質量為_【答案】(1) 間隔均勻(2) 遠小于小車的質量(3)3.25(4)【解析】(1)平衡摩擦力后，用手輕撥小車，小車應做勻速直線運動，打點計時器打出一系列間隔均勻的點(2)設小車質量為M，車上砝碼質量為m, 吊盤和盤中物塊的質量和為m2，小車所受拉力為F，對小車和砝碼受力分析，由牛頓第二定律可得F(Mm)a；對吊盤和盤中物塊受力分析，由牛頓第二定律可得m2gFm2a；解得F·m2g，化簡得F·m2g，當m2M時，改變車上砝碼質量m，小車所受拉力近似不變故為了保證在改變小車中砝碼的質量時，小車所受的拉力近似不變，吊盤和盤中物塊的質量和應滿足的條件是遠小于小車的質量(3)圖示為五個連續(xù)點T0.02s，小車的加速度為：a×102 m/s23.25 m/s2.(4)認為拉力不變，則a，變形得.圖中直線的斜率為k，縱軸上的截距為b，則k，b，解得M.3(2019年江西新余質檢)某同學利用如圖所示的裝置驗證力的平行四邊形定則，在豎直放置、貼有白紙的木板上固定的兩個輕質小滑輪，細線AB和OC連接于O點，細線AB繞過兩滑輪，D、E是細線與光滑滑輪槽的兩個切點，在細線末端A、B、C三處分別掛有不同數(shù)量的相同鉤碼，設所掛鉤碼個數(shù)分別用N1、N2、N3表示，掛上適當數(shù)量的鉤碼，當系統(tǒng)平衡時進行相關記錄，改變所掛鉤碼的數(shù)量，重復進行多次實驗(1)下列關于本實驗操作的描述，正確的有_A需要利用天平測出鉤碼的質量BEOD不宜過大C兩滑輪的軸心不必處于同一條水平線上D每次實驗都應使細線的結點O處于同一位置(2)每次實驗結束后，需要記錄的項目有N1、N2、N3的數(shù)值和_【答案】(1)BC(2)OC、OD、OE三段細線的方向4(2019年安徽合肥三模)為了探究力對初速度為零的物體做功與物體獲得速度的關系，某實驗小組采用如圖甲所示的裝置進行實驗(1)實驗小組按正確的操作，將木板一端傾斜來平衡摩擦力，打出如上三條紙帶，其中符合實驗要求的是(選填紙帶的字母編號)_(2)下列關于橡皮筋及其做功的說法正確的是_A橡皮筋做功的值不需要測量B增加規(guī)格相同的橡皮筋條數(shù)，使橡皮筋對小車做的功成整數(shù)倍增加C在小車運動的過程中，橡皮筋一直對其做功D將橡皮筋的長度拉伸為原來的兩倍，橡皮筋做的功增加了兩倍(3)在操作正確的前提下，其中打出的一條紙帶如圖乙所示，為了測量小車獲得的速度，應選用紙帶的_部分進行測量(4)在某次實驗中，實驗小組誤將木板水平放置，小車在橡皮筋作用下由靜止開始運動，當小車運動到某一位置，橡皮筋恰好處于原長狀態(tài)下列說法正確的是_A此時小車速度最大B此時小車加速度最大C此后小車開始做勻速直線運動D當小車速度最大時，橡皮筋一定處于拉伸狀態(tài)【答案】(1)B(2)AB(3)HI、HK或IK均可(4)D5(2019年咸陽二模)如圖甲所示，用細線豎直拉著包有白紙的質量為m(kg)的圓柱棒，蘸有顏料的毛筆固定在電動機上并隨之轉動當燒斷懸掛圓柱棒的線后，圓柱棒豎直自由下落，毛筆就在圓柱棒表面的紙上畫出記號，如圖乙所示，設毛筆接觸棒時不影響棒的運動測得記號之間的距離依次為20.0 mm,44.0 mm，68.0 mm，92.0 mm,116.0 mm,140.0 mm，已知電動機銘牌上標有“1 200 r/min”字樣，根據(jù)以上內容，回答下列問題：甲乙(1)圖乙中的_端是圓柱體的懸掛端(填“左”或“右”)；(2)根據(jù)圖乙所給的數(shù)據(jù)，可知毛筆畫下記號D時，圓柱棒下落的速度vD_m/s；圓柱棒豎直下落的加速度為_m/s2.【答案】(1)左(2)1.609.60【解析】(1)圓柱棒豎直自由下落，速度越來越大，因此毛筆所畫出的記號之間的距離越來越大，因此左端的記號是后畫上的，所以左端是懸掛端(2)電動機的轉速n1 200 r/min，所以周期T min0.05 s，勻變速直線運動的中間時刻的瞬時速度等于這一段的平均速度，vD m/s21.60 m/s，加速度為a m/s29.60 m/s2.6(2019年甘肅二模)某同學用電火花計時器(其打點周期T0.02 s)來測定自由落體的加速度(1)下列器材中，不需要的是_(只需填選項字母)A直尺B46 V交流電源C天平D紙帶(2)實驗中取紙帶上的一段，點1、2、3、9為連續(xù)打出的，如圖所示，由此測得加速度的大小為_m/s2.(計算結果保留2位有效數(shù)字)(3)當?shù)氐闹亓铀俣却笮?.8 m/s2，測量值與實際值有差異的主要原因是_【答案】(1)BC(2)9.7(3)受摩擦阻力、空氣阻力的影響7(2019年東莞模擬)一個實驗小組做“探究彈簧彈力與彈簧伸長量之間的關系”的實驗，采用如圖甲所示裝置，質量不計的彈簧下端掛一個小盤，在小盤中增添砝碼，改變彈簧的彈力，實驗中作出小盤中砝碼重力隨彈簧伸長量x的圖象如圖乙所示(重力加速度g10 m/s2)(1)利用乙中圖象，可求得該彈簧的勁度系數(shù)為_N/m.(2)利用乙中圖象，可求得小盤的質量為_kg，小盤的質量會導致彈簧勁度系數(shù)的測量結果比真實值_(填“偏大”“偏小”或“相同”)【答案】(1)200 (2)0.1相同8(2019年山西名校模擬)某同學利用如圖乙所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，某物塊通過細線繞過光滑的小定滑輪拴著放在水平軌道上的小車(可視為質點)，在軌道的A點和B點分別安裝有一光電門，小車上有一寬度為d的擋光片，用游標卡尺測出擋光片的寬度如圖甲所示，現(xiàn)把小車拉到水平面上的某點由靜止釋放，擋光片通過A位置的擋光時間為t1，通過B位置的擋光時間為t2.為了證明小車通過A、B過程中系統(tǒng)的機械能守恒，還需要進行一些實驗測量和列式證明(1)擋光片的寬度d_mm.(2)在下列實驗測量步驟中，必要的數(shù)據(jù)測量有_A用天平測出小車的質量m1和物塊的質量m2B測出小車通過A、B兩光電門之間所用的時間tC測出滑輪上端離水平軌道的高度hD測出小車在A、B位置時繩子與水平方向夾角1和2(3)若該同學用d和t的比值來反映小車經(jīng)過A、B光電門時的速度，并設想如果能滿足_關系式(用上述物理量表示)，即能證明小車和物體組成的系統(tǒng)機械能守恒【答案】(1)5.15(2)ACD(3)m2m1m1g- 6 -