十、力學(xué)探究性實驗1．（2015上海市閔行區(qū)期末）如圖(a)所示為一實驗小車自動測速示意圖。A為繞在條形磁鐵上的線圈，經(jīng)過放大器與顯示器連接，圖中虛線部分均固定在車身上。C為小車的車輪，B為與C同軸相連的齒輪，其中心部分使用鋁質(zhì)材料制成，邊緣的齒子用磁化性能很好的軟鐵制成，鐵齒經(jīng)過條形磁鐵時即有信號被記錄在顯示器上。已知齒輪B上共安裝30個鐵質(zhì)齒子，齒輪直徑為30cm，車輪直徑為60cm。改變小車速度，顯示器上分別呈現(xiàn)了如圖（b）和（c）的兩幅圖像。設(shè)（b）圖對應(yīng)的車速為vb，（c）圖對應(yīng)的車速為vc。（1）分析兩幅圖像，可以推知：vb_________ vc（選填“>”、“h1），重力加速度為g，則小球做平拋運動的初速度v0= 。答案：Ⅰ．切線水平 白紙 復(fù)寫紙 同一位置由靜止．l l。5．（每空2分）在“研究彈簧的形變與外力的關(guān)系”的實驗中，將彈簧水平放置，測出其自然長度，然后豎直懸掛讓其自然下垂，在其下端豎直向下施加外力F．實驗過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的．用記錄的外力F與彈簧的形變量x作出的F--x圖線如圖所示．①由圖求出彈簧的勁度系數(shù)，即k=_________②圖線不過原點的原因是：________________________6．（8分）如圖甲所示，用包有白紙的質(zhì)量為m(kg)的圓柱棒代替紙帶和重物，蘸有顏料的毛筆固定在電動機(jī)上并隨之轉(zhuǎn)動，代替打點計時器．當(dāng)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(shè)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(jī)銘牌上標(biāo)有“1200 r/min”字樣，由此研究圓柱棒的運動情況．根據(jù)以上內(nèi)容，回答下列問題： (1)毛筆畫相鄰兩條線的時間間隔T＝________s，圖乙中的________端是圓柱棒的懸掛端(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a= m／s2．(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)7．（8分）為了探究加速度與力的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置，帶滑輪的長木板水平放置，板上有兩個光電門相距為d，滑塊通過細(xì)線與重物相連，細(xì)線的拉力F大小等于力傳感器的示數(shù)．讓滑塊從光電門1由靜止釋放，記下滑到光電門2的時間t，改變重物質(zhì)量來改變細(xì)繩拉力大小，重復(fù)以上操作5次，得到下列表格中5組數(shù)據(jù)．（1）若測得兩光電門之間距離為d=0．5m，運動時間t=0．5s，則a= ☆ m/s2；（2）依據(jù)表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上畫出a-F圖象．（3）由圖象可得滑塊質(zhì)量m= ☆ kg，滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)= ．g=10m／s2）8.(2015年安徽省合肥市一模)某同學(xué)用如圖所示裝置做“研究平拋運動的規(guī)律”的實驗，有下列實驗步驟：①用圖釘把白紙訂在豎直木板上；②把斜槽固定在緊靠木板的左上角，且使其末端切線水平；③記下小球飛出時初始位置O，并憑眼觀測過O畫水平線作為x軸；④把水平木條靠在豎直木板上，讓小球從斜槽適當(dāng)?shù)奈恢糜伸o止?jié)L下，觀察小球在木條上的落點，并在白紙上標(biāo)出相應(yīng)的點，得到小球運動過程中的一個位置；⑤把水平木條向下移動，重復(fù)④的操作，讓小球從斜槽上相同位置由靜止?jié)L下，得到小球運動過程中的多個位置；⑥從木板上取下白紙：............ 上述①到⑥的步驟中，有錯誤的是步驟_______________，應(yīng)改為________________________________________________。根據(jù)畫出的軌跡測出小球多個位置的坐標(biāo)（x，y），畫出圖像如圖（2）所示，圖線是一條過原點的直線，說明小球運動的軌跡形狀是_______；設(shè)該直線的斜率為，重力加速度為，則小鐵塊從軌道末端飛出的速度_______。9．（2015安徽合肥名校聯(lián)考）為研究鋼球在液體中運動時所受阻力的阻力常數(shù)，讓鋼球從某一高度豎直下落進(jìn)入液體中運動，用閃光照相的方法拍攝出鋼球在不同時刻的位置，如圖7所示。已知鋼球在液體中運動時所受阻力F=kv2，閃光照相機(jī)的閃光頻率為f，圖中刻度尺的最小分度為s0，鋼球質(zhì)量為m，則阻力常數(shù)k的表達(dá)式為 。答案：解析：鋼球從某一高度豎直下落進(jìn)入液體中先做減速運動，后做勻速運動，由mg= kv2，v=2 s0/T=2 s0f，解得k=。10．用如圖甲所示的實驗裝置做“研究平拋物體的運動”實驗。（1）對于實驗的操作要求，下列說法正確的是 （ ） A．應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滾下 B．斜槽軌道必須光滑 C．斜槽軌道末端可以不水平 D．要使描出的軌跡更好地反映真實運動，記錄的點應(yīng)適當(dāng)多一些（2）根據(jù)實驗結(jié)果在坐標(biāo)紙上描出了小球水平拋出后的運動軌跡。部分運動軌跡如圖乙所示。圖中水平方向與豎直方向每小格的長度均為，P1、P2和P3是軌跡圖線上的3個點，P1和P2、P2和P3之間的水平距離相等。若已測知拋出后小球在水平方向上做勻速運動，重力加速度為g。可求出小球從P1運動到P2所用的時間為 ，小球拋出后的水平速度為____。（1）（）. 3解析：由4l=gT2，解得小球從P1運動到P2所用的時間為.由6l=v0T解得小球拋出后的水平速度為.11（2015北京市豐臺區(qū)期末）如圖為用拉力傳感器和速度傳感器探究加速度與物體受力的關(guān)系實驗裝置。用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小，在長木板上相距L= 48.0cm的A、B兩點各安裝一個速度傳感器，分別記錄小車到達(dá)A、B時的速率。(1)實驗主要步驟如下：①將拉力傳感器固定在小車上；②平衡摩擦力，讓小車做 運動；③把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連； ④接通電源后自C點釋放小車，小車在細(xì)線拉動下運動，記錄細(xì)線拉力F的大小及小車分別到達(dá)A、B時的速率vA、vB；⑤改變所掛鉤碼的數(shù)量，重復(fù)④的操作。(2)下表中記錄了實驗測得的幾組數(shù)據(jù)，是兩個速度傳感器記錄速率的平方差，則加速度的表達(dá)式a = ，請將表中第3次的實驗數(shù)據(jù)填寫完整（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；次數(shù)F（N）（m2/s2）a（m/s2）10.600.770.8021. 041.611.6831.422.34 452.624.654.8463.005.495.72(3)由表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上作出a～F關(guān)系圖線；(4)對比實驗結(jié)果與理論計算得到的關(guān)系圖線(圖中已畫出理論圖線) ，造成上述偏差的原因是 。AB拉力傳感器速度傳感器速度傳感器X2yO第12題圖(2)圖(b)20151050t/×10-3si/mA圖(c)20151050t/×10-3si/mA圖(a)AC顯示器放大器B2015年高考期末一模聯(lián)考物理新題精選分類解析 專題10 力學(xué)探究性試驗
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