十、力学探究性实验1．（2015上海市闵行区期末）如图(a)所示为一实验小车自动测速示意图。A为绕在条形磁铁上的线圈，经过放大器与显示器连接，图中虚线部分均固定在车身上。C为小车的车轮，B为与C同轴相连的齿轮，其中心部分使用铝质材料制成，边缘的齿子用磁化性能很好的软铁制成，铁齿经过条形磁铁时即有信号被记录在显示器上。已知齿轮B上共安装30个铁质齿子，齿轮直径为30cm，车轮直径为60cm。改变小车速度，显示器上分别呈现了如图（b）和（c）的两幅图像。设（b）图对应的车速为vb，（c）图对应的车速为vc。（1）分析两幅图像，可以推知：vb_________ vc（选填“>”、“h1），重力加速度为g，则小球做平抛运动的初速度v0= 。答案：Ⅰ．切线水平 白纸 复写纸 同一位置由静止．l l。5．（每空2分）在“研究弹簧的形变与外力的关系”的实验中，将弹簧水平放置，测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F．实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的．用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F--x图线如图所示．①由图求出弹簧的劲度系数，即k=_________②图线不过原点的原因是：________________________6．（8分）如图甲所示，用包有白纸的质量为m(kg)的圆柱棒代替纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之转动，代替打点计时器．当烧断悬挂圆柱棒的线后，圆柱棒竖直自由下落，毛笔就在圆柱棒表面的纸上画出记号，如图乙所示，设毛笔接触棒时不影响棒的运动．测得记号之间的距离依次为20.0 mm,44.0 mm,68.0 mm,92.0 mm,116.0 mm,140.0 mm，已知电动机铭牌上标有“1200 r/min”字样，由此研究圆柱棒的运动情况．根据以上内容，回答下列问题： (1)毛笔画相邻两条线的时间间隔T＝________s，图乙中的________端是圆柱棒的悬挂端(填“左”或“右”)．(2)根据图乙所给的数据，可知毛笔画下记号D时，圆柱棒下落的速度vD＝________m/s；圆柱棒竖直下落的加速度a= m／s2．(结果保留三位有效数字)7．（8分）为了探究加速度与力的关系，某同学设计了如图所示的实验装置，带滑轮的长木板水平放置，板上有两个光电门相距为d，滑块通过细线与重物相连，细线的拉力F大小等于力传感器的示数．让滑块从光电门1由静止释放，记下滑到光电门2的时间t，改变重物质量来改变细绳拉力大小，重复以上操作5次，得到下列表格中5组数据．（1）若测得两光电门之间距离为d=0．5m，运动时间t=0．5s，则a= ☆ m/s2；（2）依据表中数据在坐标纸上画出a-F图象．（3）由图象可得滑块质量m= ☆ kg，滑块和轨道间的动摩擦因数= ．g=10m／s2）8.(2015年安徽省合肥市一模)某同学用如图所示装置做“研究平抛运动的规律”的实验，有下列实验步骤：①用图钉把白纸订在竖直木板上；②把斜槽固定在紧靠木板的左上角，且使其末端切线水平；③记下小球飞出时初始位置O，并凭眼观测过O画水平线作为x轴；④把水平木条靠在竖直木板上，让小球从斜槽适当的位置由静止滚下，观察小球在木条上的落点，并在白纸上标出相应的点，得到小球运动过程中的一个位置；⑤把水平木条向下移动，重复④的操作，让小球从斜槽上相同位置由静止滚下，得到小球运动过程中的多个位置；⑥从木板上取下白纸：............ 上述①到⑥的步骤中，有错误的是步骤_______________，应改为________________________________________________。根据画出的轨迹测出小球多个位置的坐标（x，y），画出图像如图（2）所示，图线是一条过原点的直线，说明小球运动的轨迹形状是_______；设该直线的斜率为，重力加速度为，则小铁块从轨道末端飞出的速度_______。9．（2015安徽合肥名校联考）为研究钢球在液体中运动时所受阻力的阻力常数，让钢球从某一高度竖直下落进入液体中运动，用闪光照相的方法拍摄出钢球在不同时刻的位置，如图7所示。已知钢球在液体中运动时所受阻力F=kv2，闪光照相机的闪光频率为f，图中刻度尺的最小分度为s0，钢球质量为m，则阻力常数k的表达式为 。答案：解析：钢球从某一高度竖直下落进入液体中先做减速运动，后做匀速运动，由mg= kv2，v=2 s0/T=2 s0f，解得k=。10．用如图甲所示的实验装置做“研究平抛物体的运动”实验。（1）对于实验的操作要求，下列说法正确的是 （ ） A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下 B．斜槽轨道必须光滑 C．斜槽轨道末端可以不水平 D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些（2）根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹。部分运动轨迹如图乙所示。图中水平方向与竖直方向每小格的长度均为，P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点，P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等。若已测知抛出后小球在水平方向上做匀速运动，重力加速度为g。可求出小球从P1运动到P2所用的时间为 ，小球抛出后的水平速度为____。（1）（）. 3解析：由4l=gT2，解得小球从P1运动到P2所用的时间为.由6l=v0T解得小球抛出后的水平速度为.11（2015北京市丰台区期末）如图为用拉力传感器和速度传感器探究加速度与物体受力的关系实验装置。用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在长木板上相距L= 48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器，分别记录小车到达A、B时的速率。(1)实验主要步骤如下：①将拉力传感器固定在小车上；②平衡摩擦力，让小车做 运动；③把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连； ④接通电源后自C点释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB；⑤改变所挂钩码的数量，重复④的操作。(2)下表中记录了实验测得的几组数据，是两个速度传感器记录速率的平方差，则加速度的表达式a = ，请将表中第3次的实验数据填写完整（结果保留三位有效数字）；次数F（N）（m2/s2）a（m/s2）10.600.770.8021. 041.611.6831.422.34 452.624.654.8463.005.495.72(3)由表中数据在坐标纸上作出a～F关系图线；(4)对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图中已画出理论图线) ，造成上述偏差的原因是 。AB拉力传感器速度传感器速度传感器X2yO第12题图(2)图(b)20151050t/×10-3si/mA图(c)20151050t/×10-3si/mA图(a)AC显示器放大器B2015年高考期末一模联考物理新题精选分类解析 专题10 力学探究性试验
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