第1講 力學(xué)實驗 對應(yīng)學(xué)生用書課時過關(guān)(十一)第157頁非選擇題1導(dǎo)學(xué)號：82460397(2020山西太原一模)某同學(xué)用圖1所示裝置進(jìn)行“探究恒力做功與動能改變的關(guān)系”實驗平衡摩擦力后，通過實驗得到圖2所示的紙帶紙帶上O為小車運動起始時刻所打的點，選取時間間隔為0.1 s的相鄰計數(shù)點A、B、C、D、E、F.實驗時小車的質(zhì)量為0.390 kg，小車受到細(xì)繩的拉力為0.40 N回答下列問題：(計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)(1)小車從O到E，所受合力做的功W_ J；動能變化量Ek_ J.(2)實驗中該同學(xué)發(fā)現(xiàn)W略大于Ek，其主要原因是_(寫出一條即可)解析：(1)合力做的功WFxOE0.4×46.9×102 J0.188 J動能的變化量Ekmv0×0.390×200.180 J(2)雖然平衡了摩擦力，但是每次運動中空氣或紙帶的阻力做負(fù)功，所以W略大于Ek.答案：(1)0.1880.180(2)小車受到空氣阻力的作用(紙帶阻力等，從系統(tǒng)誤差的角度答)2導(dǎo)學(xué)號：82460398(2020河南六市一聯(lián))某課外活動小組利用豎直上拋運動驗證機(jī)械能守恒定律(1)某同學(xué)用20分度的游標(biāo)卡尺測量一小球的直徑，示數(shù)如圖甲所示，則小球的直徑d_ cm.(2)如圖乙所示，彈射裝置將小球豎直向上拋出，先后通過光電門A、B，計時裝置測出小球通過A、B的時間分別為tA、tB.用刻度尺測出光電門A、B間的距離h，用游標(biāo)卡尺測得小球直徑為d，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，在誤差范圍內(nèi)，若公式_成立，就可以驗證機(jī)械能守恒(用題中給出的物理量符號表示)解析：(1)游標(biāo)卡尺示數(shù)為10 mm0.05×4 mm10.20 mm1.020 cm.(2)小球在A點動能EkAm2，B點動能EkBm2，動能增加量：EkEkAEkBm，小球由A到B重力勢能減少量Epmgh，在誤差允許范圍內(nèi)，若滿足EkEp，即222gh，就可以驗證機(jī)械能守恒答案：(1)1.020(2)222gh3導(dǎo)學(xué)號：82460399(2020江西八校聯(lián)考，22)為了探究質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系，一同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置其中M為帶滑輪的小車的質(zhì)量，m為砂和砂桶的質(zhì)量(滑輪質(zhì)量不計)(1)實驗時，一定要進(jìn)行的操作是_A用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量B將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力C小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄彈簧測力計的示數(shù)D改變砂和砂桶的質(zhì)量，打出幾條紙帶E為減小誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M(2)該同學(xué)在實驗中得到如圖所示的一條紙帶(兩計數(shù)點間還有兩個點沒有畫出)，已知打點計時器采用的是頻率為50 Hz的交流電，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為_ m/s(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)以彈簧測力計的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，加速度為縱坐標(biāo)，畫出的aF圖象是一條直線，圖線與橫坐標(biāo)的夾角為，求得圖線的斜率為k，則小車的質(zhì)量為_A2 tanB.Ck D.解析：(1)由實驗原理圖可以看出，由彈簧測力計的示數(shù)可得到小車所受的合外力的大小，故不需要測砂和砂桶的質(zhì)量，也不需要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M，A、E錯；為保證繩上拉力提供合外力，必須平衡摩擦力，B對；小車應(yīng)靠近打點計時器，先接通電源，再放小車，同時讀出彈簧測力計的示數(shù)，C對；為了多測幾組數(shù)據(jù)，需改變砂和砂桶的質(zhì)量多做幾次實驗，D對(2)由逐差法可得：小車的加速度a，將T×3 s0.06 s，代入可得a1.3 m/s2(3)由題圖結(jié)合牛頓第二定律，有2FM·a，得a·F則圖象斜率k，得小車的質(zhì)量M，故A、B、C錯，D對答案：(1)BCD(2)1.3(3)D4導(dǎo)學(xué)號：82460400(2020四川理綜，8(1)某同學(xué)在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”時，安裝好實驗裝置，讓刻度尺零刻度與彈簧上端平齊，在彈簧下端掛1個鉤碼，靜止時彈簧長度為l1，如圖1所示，圖2是此時固定在彈簧掛鉤上的指針在刻度尺(最小分度是1毫米)上位置的放大圖，示數(shù)l1_ cm.在彈簧下端分別掛2個、3個、4個、5個相同鉤碼，靜止時彈簧長度分別是l2、l3、l4、l5.已知每個鉤碼質(zhì)量是50 g，掛2個鉤碼時，彈簧彈力F2_ N(當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭9.8 m/s2)要得到彈簧伸長量x，還需要測量的是_作出F­x曲線，得到彈力與彈簧伸長量的關(guān)系解析：第一空需要注意估讀，第二空考重力大小公式，需注意此處g9.8 m/s2，第三個空，由于伸長量等于彈簧現(xiàn)長減去原長，因此要得到伸長量，需測量彈簧原長答案：25.850.98彈簧原長5導(dǎo)學(xué)號：82460401(2020重慶理綜，6(1)同學(xué)們利用如圖所示方法估測反應(yīng)時間首先，甲同學(xué)捏住直尺上端，使直尺保持豎直狀態(tài)，直尺零刻度線位于乙同學(xué)的兩指之間當(dāng)乙看見甲放開直尺時，立即用手指捏直尺，若捏住位置的刻度讀數(shù)為x，則乙同學(xué)的反應(yīng)時間為_(重力加速度為g)基于上述原理，某同學(xué)用直尺制作測量反應(yīng)時間的工具，若測量范圍為00.4 s，則所用直尺的長度至少為_ cm(g取10 m/s2)；若以相等時間間隔在該直尺的另一面標(biāo)記出表示反應(yīng)時間的刻度線，則每個時間間隔在直尺上對應(yīng)的長度是_的(選填“相等”或“不相等”)解析：在人的反應(yīng)時間內(nèi)直尺做自由落體運動，有xgt2，得t .反應(yīng)時間至少t0.4 s才能測量，xgt2×10×0.42 m0.8 m80 cm.自由落體連續(xù)相等時間內(nèi)的位移為1357，故長度不相等答案： 80不相等6導(dǎo)學(xué)號：82460402(2020江蘇單科，11)某同學(xué)探究小磁鐵在銅管中下落時受電磁阻尼作用的運動規(guī)律實驗裝置如圖1所示，打點計時器的電源為50 Hz的交流電圖1(1)下列實驗操作中，不正確的有_A將銅管豎直地固定在限位孔的正下方B紙帶穿過限位孔，壓在復(fù)寫紙下面C用手捏緊磁鐵保持靜止，然后輕輕地松開讓磁鐵下落D在磁鐵下落的同時接通打點計時器的電源(2)該同學(xué)按正確的步驟進(jìn)行實驗(記為“實驗”)，將磁鐵從管口處釋放，打出一條紙帶，取開始下落的一段，確定一合適的點為O點，每隔一個計時點取一個計數(shù)點，標(biāo)為1,2，8.用刻度尺量出各計數(shù)點的相鄰兩計時點到O點的距離，記錄在紙帶上，如圖2所示圖2計算相鄰計時點間的平均速度，粗略地表示各計數(shù)點的速度，抄入下表請將表中的數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整.位置12345678(cm/s)24.533.837.8_39.539.839.839.8(3)分析上表的實驗數(shù)據(jù)可知：在這段紙帶記錄的時間內(nèi)，磁鐵運動速度的變化情況是_；磁鐵受到阻尼作用的變化情況是_(4)該同學(xué)將裝置中的銅管更換為相同尺寸的塑料管，重復(fù)上述實驗操作(記為“實驗”)，結(jié)果表明磁鐵下落的運動規(guī)律與自由落體運動規(guī)律幾乎相同請問實驗是為了說明什么？對比實驗和的結(jié)果可得到什么結(jié)論？解析：(1)實驗操作中，應(yīng)先接通打點計時器的電源，然后再釋放磁鐵，故D錯，釋放磁鐵時應(yīng)立即釋放不能輕輕地松開，故C錯(2)v4cm/s39.0 cm/s.(3)速度的變化情況是逐漸增大到39.8 cm/s；受到阻尼作用的變化情況是阻力逐漸增大到等于重力(4)實驗是為了說明磁鐵在塑料管中幾乎不受阻尼作用；實驗、的結(jié)果說明磁鐵在銅管中受到的阻尼作用，主要是電磁阻尼作用答案：(1)CD(2)39.0(3)逐漸增大到39.8 cm/s逐漸增大到等于重力(4)為了說明磁鐵在塑料管中幾乎不受阻尼作用磁鐵在銅管中受到的阻尼作用主要是電磁阻尼作用7導(dǎo)學(xué)號：82460403某實驗小組的同學(xué)在驗證力的平行四邊形定則時，操作過程如下：圖甲將一張白紙固定在水平放置的木板上，橡皮筋的一端固定在A點，另一端拴上兩個細(xì)繩套，用兩個彈簧秤互成角度地拉兩個細(xì)繩套，使細(xì)繩套和橡皮筋的結(jié)點位于圖甲中的O點；在白紙上記錄O點的位置和兩細(xì)繩套的方向，同時讀出兩彈簧秤的讀數(shù)F1和F2；選取合適的標(biāo)度在白紙上作出F1和F2的圖示，由平行四邊形定則作出F1和F2的合力F；用一個彈簧秤拉細(xì)繩套，使細(xì)繩套和橡皮筋的結(jié)點仍到達(dá)O點；在白紙上記錄細(xì)繩套的方向，同時讀出彈簧秤的讀數(shù)F；按以上選取的標(biāo)度在白紙上作出F的圖示，比較F和F的大小和方向；改變兩細(xì)繩套的方向和彈簧秤的拉力的大小，重復(fù)以上操作，得出實驗結(jié)論(1)對本實驗的下列敘述中正確的是_；A兩次拉伸橡皮筋應(yīng)將橡皮筋沿相同方向拉到相同長度B兩細(xì)繩套必須等長C每次都應(yīng)將彈簧秤拉伸到相同刻度D拉橡皮筋的細(xì)繩套要長一些，標(biāo)記同一細(xì)繩套方向的兩點要遠(yuǎn)一些(2)某次操作時兩彈簧秤的指針指在圖甲中所示的位置，則兩彈簧秤的讀數(shù)分別為FB_ N、FC_ N；(3)如果本實驗所用彈簧秤的量程均為5 N其中圖乙中F13.00 N、F23.80 N，且兩力互相垂直；圖丙中F1F24.00 N，且兩力的夾角為30°；圖丁中F1F24.00 N，且兩力的夾角為120°.其中明顯不符合操作的是圖_解析：(2)由彈簧秤的讀數(shù)規(guī)則可知FB3.20 N、FC2.60 N；(3)明顯不符合操作的是圖丙，因為圖中兩個力的合力超過了彈簧秤的量程，若用一個彈簧秤拉時拉不到O點答案：(1)AD(2)3.20；2.60(3)丙8導(dǎo)學(xué)號：82460404某實驗小組的同學(xué)利用如圖甲所示的裝置探究合外力做功與動能變化的關(guān)系，其中小車和沙桶的質(zhì)量分別為M0.20 kg、m0.05 kg，打點計時器所用的交流電源的頻率為f50 Hz.接通電源，待打點計時器打點穩(wěn)定后，由靜止釋放小車，通過打點計時器打下一條紙帶，該小組的同學(xué)多次重復(fù)上述操作，并從其中選擇了一條點跡清晰的紙帶，如圖乙所示，其中0為打點計時器打下的第一個點，相鄰兩計數(shù)點間還有4個點未標(biāo)出，經(jīng)測量計數(shù)點1、2、3、4、5、6與0點的間距分別為d14.10 cm、d25.50 cm、d316.70 cm、d425.60 cm、d536.00 cm、d648.00 cm.取g10 m/s2，由以上的測量回答下列問題：(1)該小組的同學(xué)在處理數(shù)據(jù)時，將沙桶的重力作為小車所受的合外力，則打下計數(shù)點5時合外力對小車所做的功為_ J(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)，此時小車的動能為_(用字母表示)，代入數(shù)據(jù)得其動能Ek_ J(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(2)通過計算結(jié)果可知，合外力對小車所做的功與小車動能的變化量有較大的誤差，試分析原因：_.(說出一條即可)解析：(1)若用沙桶的重力作為小車所受的合外力，則F合mg0.5 N，從0點到計數(shù)點5的位移xd536.00 cm，所以WF合x0.5×36.00×102 J0.180 J打計數(shù)點5時小車的動能EkMv，v5，故Ek(d6d4)2，代入數(shù)據(jù)得Ek0.125 J.(2)從實驗操作情況來看，造成較大誤差的主要原因是把沙桶的重力當(dāng)成了小車所受的合外力或?qū)嶒炃皼]有平衡摩擦力答案：(1)0.180；(d6d4)2；0.125(2)沒有平衡摩擦力或沙桶的質(zhì)量太大備課札記_