十、力學探究性實驗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材料制成，邊緣的齒子用磁化性能很好的軟鐵制成，鐵齒經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，顯示器上分別呈現了如圖（b）和（c）的兩幅圖像。設（b）圖對應的車速為vb，（c）圖對應的車速為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進行的．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，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上并隨之轉動，代替打點計時器．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“1200 r/min”字樣，由此研究圓柱棒的運動情況．根據以上內容，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)根據圖乙所給的數據，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．(結果保留三位有效數字)7．（8分）為了探究加速度與力的關系，某同學設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，滑塊通過細線與重物相連，細線的拉力F大小等于力傳感器的示數．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，改變重物質量來改變細繩拉力大小，重復以上操作5次，得到下列表格中5組數據．（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）依據表中數據在坐標紙上畫出a-F圖象．（3）由圖象可得滑塊質量m= ☆ kg，滑塊和軌道間的動摩擦因數= ．g=10m／s2）8.(2015年安徽省合肥市一模)某同學用如圖所示裝置做“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，讓小球從斜槽適當的位置由靜止?jié)L下，觀察小球在木條上的落點，并在白紙上標出相應的點，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_______________，應改為________________________________________________。根據畫出的軌跡測出小球多個位置的坐標（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安徽合肥名校聯考）為研究鋼球在液體中運動時所受阻力的阻力常數，讓鋼球從某一高度豎直下落進入液體中運動，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，閃光照相機的閃光頻率為f，圖中刻度尺的最小分度為s0，鋼球質量為m，則阻力常數k的表達式為 。答案：解析：鋼球從某一高度豎直下落進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，記錄的點應適當多一些（2）根據實驗結果在坐標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�？汕蟪鲂∏驈腜1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，小車在細線拉動下運動，記錄細線拉力F的大小及小車分別到達A、B時的速率vA、vB；⑤改變所掛鉤碼的數量，重復④的操作。(2)下表中記錄了實驗測得的幾組數據，是兩個速度傳感器記錄速率的平方差，則加速度的表達式a = ，請將表中第3次的實驗數據填寫完整（結果保留三位有效數字）；次數F（N）（m2/s2）a（m/s2）10.600.770.8021. 041.611.6831.422.34 452.624.654.8463.005.495.72(3)由表中數據在坐標紙上作出a～F關系圖線；(4)對比實驗結果與理論計算得到的關系圖線(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年高考期末一模聯考物理新題精選分類解析 專題10 力學探究性試驗
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