实验题专项训练.docx

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实验题专项训练

在“共点力合成”实验中，

（1）、本实验采用的科学方法是______

A、理想实验法B、等效替代法C、控制变量法D、建立物理模型法

（2）、要使每次合力与分力产生相同的效果，必须（）

A、每次将橡皮条拉到同样的位置B、每次把橡皮条拉直

C、每次准确读出弹簧秤的示数D、每次记准细绳的方向

在利用方木板、弹簧测力计、橡皮条、细绳套等器材探究力的平行四边形定则实验中：

（1）下列做法中正确的是。

A．用两个弹簧测力计和只用一个弹簧测力计拉时，橡皮条的形变量可不相同

B．作分力和合力的图示时，选的标度必须相同

C．拉弹簧测力计时，不能使弹簧测力计超出木板的边界

D．用两个弹簧测力计拉时，其间的夹角越大越好

（2）本实验采用的科学方法是。

A．理想实验法B．控制变量法C．等效替代法D．建立物理模型法

（3）如图，用A、B两个弹簧秤拉橡皮条的D点，使其伸长到E点，现保持A的读数不变，当∠α由图示位置减小时，欲使D点仍在E点位置保持不变，则可用的方法是。

A．使B的读数变大，β角变大

B．使B的读数变大，β角变小

C．使B的读数变小，β角变小

D．使B的读数变大，β角变大

在做“探究力的平行四边形定则”实验时：

（1）除已有的器材方木板、白纸、弹簧测力计、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔外，还必须有____________和____________。

（2）要使每次合力与分力产生相同的效果，必须____________。

A．每次把橡皮条拉到同样的位置

B．每次把橡皮条拉直

C．每次准确读出弹簧测力计的示数

D．每次记准细绳的方向

（3）为了提高实验的准确性，减小误差，实验中应注意些什么？

（4）某同学的实验结果如图所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与绳套结点的位置。

图中________是力F1与F2的合力的理论值，________是力F1与F2的合力的实验值。

通过把________和________进行比较，可以验证平行四边形定则。

某学习小组在“探究力的平行四边形定则”的实验中．

（1）其中的两个实验步骤分别是：

A．在水平放置的方木板上固定一张白纸，用图钉把橡皮条的一端固定在方木板上，另一端拴上两个绳套，通过细绳同时用两个弹簧测力计（弹簧测力计与方木板平面平行）互成角度地拉橡皮条，使它与细绳的结点到达某一位置O点，在白纸上用铅笔记下O点的位置和读出两个弹簧测力计的示数F1和F2.

B．只用一只弹簧测力计，通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量与两个弹簧测力计拉时相同，读出此时弹簧测力计的示数F′和记下细绳的方向．

请指出以上步骤中的错误或疏漏：

A中是__________________________________________________________________．

B中是__________________________________________________________________．

（2）该学习小组纠正了

（1）中的问题后，某次实验中两个弹簧测力计的拉力F1、F2已在左图中画出，图中的方格每边长度表示2N，O点是橡皮条的结点，请用两个直角三角板严格作出合力F的图示，并求出合力的大小为________N.

（3）右图是马诗雨同学在白纸上根据实验结果作出的力的示意图，F和F′中________是F1和F2合力的实际测量值．

在“探究共点力合成规律”的实验中，某同学经历了以下实验步骤：

A．在白纸上按比例做出两个力F1和F2的图示，根据平行四边形定则作图求

出合力F；

图2－4－8

B．只用一个测力计，通过细绳把橡皮筋拉同样长度；

C．记下两个测力计F1和F2的读数，并且记录它们的

方向；

D．在水平放置的木板上，垫一张白纸，把橡皮筋的一

端固定在板上P点，用两条细绳连接在橡皮筋的另一端，通过细绳同时用两个测力计互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋与细绳的连接点到达某一位置O，并记下此位置，如图2－4－8所示；

E．记下测力计的读数F′和细绳方向，按同一比例作出这个力的图示，比较这

个实测合力F′和按平行四边形定则求出的合力F，看它们的大小和方向是否相近；

F．用刻度尺测量出P、O之间的距离并记录；

G．改变两测力计拉力的大小和方向，多次重复实验，从实验得出结论．

（1）上述实验步骤有明显的错误，这个步骤是________（填选项前的字母）；正确的操作应为________．

（2）上述实验步骤中有一步骤是多余的，这个步骤是________（填选项前的字母）；

（3）将以上实验步骤按正确顺序排列，应为________（填选项前的字母）．

解析　

（1）B中只是说“通过细绳把橡皮筋拉同样长度”，并没有强调沿PO方向．

（2）本实验中只需要保证弹簧秤两次作用的效果相同即可，没有必要记录橡皮筋被拉伸的实际长度，故多余的步骤是F.（3）根据本实验的实验原理可知，题述实验步骤合理的顺序是DCABEG.

答案　

（1）B　只用一个测力计，通过细绳把橡皮筋拉到O点　

（2）F　（3）DCABEG

在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度，为了计算加速度，最佳的方法是▲

A．根据任意两计数点的速度用公式a=Δv/Δt算出加速度

B．依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度

C．根据实验数据画出v-t图象，量取其倾角α，由公式a=tanα求出加速度

D．根据实验数据画出v-t图象，由图象上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式a=Δv/Δt算出加速度

在探究小车速度随时间变化规律的实验中，

（1）、打点计时器是一种使用流电源的仪器，当所接电源频率为50Hz时，它隔s打一次点。

（2）接通电源与释放纸带让纸带（随物体）开始运动，这两项操作的时间顺序是（　）

A、先接通电源，后释放纸带B、先释放纸带，后接通电源

C、释放纸带的同时接通电源D、先接通电源或先释放纸带都可以

（3）如图是小车做匀变速直线运动所得到的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，其中S1=7.0cm、S2=7.6cm、S3=8.2cm、S4=8.8cm、S5=9.4cm、S6=10.0cm，

①则A点处瞬时速度的大小为_______m/s，

②加速度的大小是_______m/s2（计算结果均保留两位有效数字）。

（1）在"探究小车速度随时间变化规律"的实验中，下列说法正确的是

A．电火花计时器正常工作时，其打点的周期取决于交流电压的高低

B．电火花计时器应接在10V以下的交流电源上才能正常工作

C．打点计时器连续工作时间很短，应注意打点之后要立即关闭电源

D．开始实验时，应先接通电源，后释放小车

（2）某同学在实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带如图所示，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T＝0.10s，其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm，则D点处瞬时速度大小是m/s，计算小车运动加速度的表达式为，加速度大小是m/s2（计算结果保留两位有效数字）。

（3）另一同学利用气垫导轨测定滑块的加速度，滑块上安装了宽度为3.0cm的遮光板，如图所示，滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt1＝0.30s，通过第二个光电门的时间为Δt2＝0.10s，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为Δt＝4.0s．试估算：

滑块经过第一个光电门时的速度大小v1=____________m/s；在下滑过程中，滑块的加速度大小a=____________m/s2。

某同学在探究小车速度随时间变化的规律时，对打出的一条纸带进行研究，从O点开始每5个打点作为一个计数点（中间4个打点未画出），计数点分别为A、B、C、D、E，该同学已求出各计数点速度，其数值见下表。

计数点

A

B

C

D

E

速度/（m·s-1）

0.50

0.71

0.91

1.10

1.29

（1）若以O点为计时起点，根据以上数据在所给的坐标纸中作出小车的v-t图线；

（2）由所作图象求出：

①计数点O对应的速度大小▲m/s；

②小车的加速度大小▲m/s2。

如图是“探究小车速度随时间的变化规律”实验中获得的一条纸带，O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点．加速度大小用a表示．

（1）OD间的距离为__________cm.

（2）如图是根据实验数据绘出的x－t2图线（x为各计数点至同一起点的距离），斜率表示__________，其大小为________m/s2（保留三位有效数字）．

解析：

由于物体做的是匀变速直线运动，所以其从某一点开始运动的位移x＝v0t＋

at2，由于x－t2图线是一条倾斜直线，因此v0＝0，则x＝

t2，这样，我们就可以知道x－t2图线的斜率为

，通过图线可求得斜率为0.464.

答案：

（1）1.18～1.22　

（2）加速度的一半　0.458～0.464

6.

物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数．实验装置如图1－4－14所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电

磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接．打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz.开始实验时，在托盘中放入适当的砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点．

（1）图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：

0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示．根据图中数据计算的加速度a＝__________（保留三位有效数字）．

（2）回答下列两个问题：

①为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有________．（填入所选物理量前的字母）

A．木板的长度L　B．木板的质量m1C．滑块的质量m2D．托盘和砝码的总质量m3

E．滑块运动的时间t

②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是__________．

（3）滑块与木板间的动摩擦因数μ＝__________（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）．与真实值相比，测量的动摩擦因数__________（填“偏大”或“偏小”）．

答案：

（1）0.495m/s2～0.497m/s2　

（2）①CD　②天平（3）

　偏大

在探究“加速度与力、质量的关系”的活动中：

（1）将实验器材组装如图所示。

请你指出该装置中的错误或不妥之处：

①▲

②▲

③▲

（2）改正实验装置后，该同学顺利完成了实验。

在实验中保持小车质量不变，改变沙桶的质量，测得小车所受绳子的拉力F和加速度a的数据如下表：

F/N

0.21

0.30

0.40

0.49

0.60

a/（m/s-2）

0.10

0.21

0.29

0.41

0.49

①根据测得的数据，在右图中作出a~F图象；

②由图象可知，小车与长木板之间的最大静摩擦力大小为▲N。

（保留两位有效数字）

（3）打出的某一条纸带，A、B、C、D、E、F为相邻的6个计数点，如图，相邻计数点间还有四个点未标出。

利用图中给出的数据可求出小车的加速度a=▲m/s2，A点的速度vA=▲m/s。

（保留两位有效数字）

实验室利用打点计时器研究小滑块做减速运动时的运动情况，打出如图1－4－10所示的纸带，打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上．请回答下列问题：

（1）纸带的________（填“A”或“B”）端与小滑块相连，纸带上AB段运动的时间为________．

（2）根据纸带请判断该滑块的运动属于________（填“匀速”或“匀减速”）直线运动．

（3）从纸带可以测出A、B两点间的距离为________，滑块的加速度大小为________．（计算结果保留三位有效数字）

图1－4－10

解析　

（1）小滑块做减速运动，从纸带上计时点的分布看出，从左向右，相邻计时点之间的距离越来越大，因此纸带的B端与小滑块相连，纸带上AB段运动的时间为4×T＝4×0.02s＝0.08s.

（2）从左向右纸带上相邻两计时点的距离之差分别为Δx1＝（5.20－3.00）cm－（3.00－1.00）cm＝0.20cm，Δx2＝（7.60－5.20）cm－（5.20－3.00）cm＝0.20cm，Δx3＝（10.20－7.60）cm－（7.60－5.20）cm＝0.20cm，显然Δx1＝Δx2＝Δx3，因此该滑块做匀减速直线运动．

（3）纸带上A、B两点之间的距离为xAB＝（10.20－1.00）cm＝9.20cm.由公式Δx＝aT2得滑块运动的加速度大小a＝

＝

m/s2＝5.00m/s2.

答案　

（1）B　0.08s　

（2）匀减速　（3）9.20cm　5.00m/s2

3．如图1－4－11甲所示，小车放在斜面上，车前端拴有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与打点计时器的纸带相连．起初小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离．启动打点计时器，释放重物，小车在重物的牵引下，由静止开始沿斜面向上运动，重物落地后，小车会继续向上运动一段距离．打点计时器使用的交流电频率为50Hz.图乙中a、b、c是纸带上的三段，纸带运动方向如箭头所示．

图1－4－11

（1）根据所提供纸带上的数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为________m/s2.（结果保留两位有效数字）

（2）打a段纸带时，小车的加速度是2.5m/s2.请根据加速度的情况，判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的________段内．

解析　a＝

m/s2

＝5.0m/s2，由小车拖着纸带先加速后减速，知速度最大的一段时间内平均速度也大，相同时间内位移最大，故是在2.98cm段内．

答案　

（1）5.0　

（2）2.98cm

“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图所示．

（1）在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图所示．计时器打点的时间间隔为0.02s．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离．该小车的加速度a＝________m/s2.（结果保留两位有效数字）

（2）平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上．挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度．小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表：

砝码盘中砝码总重力F（N）

0.196

0.392

0.588

0.784

0.980

加速度a（m·s－2）

0.69

1.18

1.66

2.18

2.70

请根据实验数据作出a－F的关系图象．

（3）根据提供的实验数据作出的a－F图线不通过原点，请说明主要原因．

解析：

根据Δx＝aT2，可计算小车的加速度，a＝0.16m/s2，运用表格中给出的数据可绘出图象，图象不过原点的主要原因是未计入砝码盘的重力．

答案：

（1）0.16（0.15也可）

（2）见下图

（3）未计入砝码盘的重力

5．如图为“用位移传感器、数据采集器等仪器研究加速度和力的关系”的实验装置．

（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持________不变，用钩码所受的重力作为________，用DIS（数字化信息系统）测小车的加速度．

（2）

改变所挂钩码的数量，多次重复测量，在某次实验中根据测得的多组数据可画出a－F关系图线（如图所示）．

①分析此图线的OA段可得出的实验结论是________________________________________________________________________．

②此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是________．

A．小车与轨道之间存在摩擦　　　B．导轨保持了水平状态

C．所挂钩码的总质量太大　　　D．所用小车的质量太大

解析：

（1）因为要探索“加速度和力的关系”，所以应保持小车的总质量不变，钩码所受的重力作为小车所受外力．

（2）由于OA段a—F关系为一倾斜的直线，所以在质量不变的条件下，加速度与外力成正比；由实验原理：

mg＝Ma得：

a＝

＝

，而实际上a′＝

，可见AB段明显偏离直线是没有满足M≫m造成的．

答案：

（1）小车的总质量　小车所受的外力

（2）①在质量不变的情况下，加速度与外力成正比　②C

为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间Δt1、Δt2都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，光电门间距离为x，牵引砝码的质量为m.回答下列问题：

（1）实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其他仪器的情况下，如何判断调节是否到位？

答：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________.

（2）若取M＝0.4kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是__________．

A．m＝5g　　　　　　　B．m＝15gC．m＝40gD．m＝400g

（3）在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，求得的加速度的表达式为__________．（用Δt1、Δt2、D、x表示）

答案：

（1）取下牵引砝码，M放在任意位置都不动；或取下牵引砝码，轻推滑行器M，数字计时器记录每一个光电门的光束被挡的时间Δt都相等

（2）D　（3）a＝

7．（2011·高考重庆卷）某同学设计了如图所示的装置，利用米尺、秒表、轻绳、轻滑轮、轨道、滑块、托盘和砝码等器材来测定滑块和轨道间的动摩擦因数μ.滑块和托盘上分别放有若干砝码，滑块质量为M，滑块上砝码总质量为m′，托盘和盘中砝码的总质量为m.实验中，滑块在水平轨道上从A到B做初速为零的匀加速直线运动，重力加速度g取10m/s2.

（1）为测量滑块的加速度a，须测出它在A、B间运动的__________与__________，计算a的运动学公式是__________；

（2）根据牛顿运动定律得到a与m的关系为：

a＝

m－μg

他想通过多次改变m，测出相应的a值，并利用上式来计算μ.若要求a是m的一次函数，必须使上式中的__________保持不变，实验中应将从托盘中取出的砝码置于________________________________________________________________________；

（3）实验得到a与m的关系如图所示，由此可知μ＝__________（取两位有效数字）．

解析：

（1）由x＝

at2，得a＝

，可见要测出滑块在A、B间的位移x和运动时间t.

（2）要使a＝

m－μg是m的一次函数，必须使m＋m′保持不变，这就要求实验中从托盘中取出的砝码置于滑块上．

（3）由a＝

m－μg，得a＋μg＝

m.取a1＝0.23m/s2，m1＝0.064kg；a2＝0.39m/s2，m1＝0.068kg.则

＝

，解得μ＝0.23.

答案：

（1）位移　时间　a＝

（2）m＋m′　滑块上

（3）0.23（0.21～0.25）

某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器拉钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了如图3－4－9所示的a－F图象．

图3－4－9

（1）图线不过坐标原点的原因是_______________________________________

_________________________________________________________________；

（2）本实验中是否仍需要砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量________（填“是”或“否”）；

（3）由图象求出小车和传感器的总质量为________kg.

解析　

（1）a－F图象与横轴交点为（0.1，0），说明施加外力在0.1N之内小车和传感器没有加速度，说明实验前没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足．

（2）因传感器可直接测出小车和传感器受到的拉力，因此不需要保证砂和桶的质量远小于小车和传感器的总质量．

（3）a－F图象斜率为

，由图知图象斜率k＝1，则小车和传感器的总质量为1kg.

答案　

（1）未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足　

（2）否　（3）1

如图3－4－10所示，一端带有定滑轮的长木板上固定有甲\，乙两个光电门，与之相连的计时器可以显示带有遮光片的小车在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力．不计空气阻力及一切摩擦．

图3－4－10

（1）在探究“合外力一定时，加速度与质量的关系”时，要使测力计的示数等于小车所受合外力，操作中必须满足________________；要使小车所受合外力一定，操作中必须满足________________________．

实验时，先测出小车质量m，再让小车从靠近光电门甲处由静止开始运动，读出小车在两光电门之间的运动时间t.改变小车质量m，测得多组m\，t的值，建立坐标系描点作出图线．下列能直观得出“合外力一定时，加速度与质量成反比”的图线是________．

（2）如图3－4－11，抬高长木板的左端，使小车从靠近光电门乙处由静止开始运动，读出测力计的示数F和小车在两光电门之间的运动时间t0，改变木板倾角，测得多组数据，得到的F－

的图线如图3－4－12所示．

图3－4－11　　　　　　　图3－4－12

实验中测得两光电门的距离L＝0.80m，砂和砂桶的总质量m1＝0.34kg，重力加速度g取9.8m/s2，则图线的斜率为________（结果保留两位有效数字）；若小车与长木板间的摩擦不能忽略，测得的图线斜率将________（填“变大”\，“变小”或“不变”）．

答案　

（1）小车与滑轮间的细绳与长木板平行　砂和砂桶的总质量远小于小车的质量　C

（2）0.54kg·m或0.54N·s2　不变

4．（2012·安徽卷，21·Ⅰ）图3－4－13为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图．砂和砂桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M.实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小．

（1）（单选）实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行．接下来还需要进行的一项操作是（　　）．

图3－4－13

A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时

器通电，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动

B．将长