高中力学热学九个考点实验练习题Word格式.docx
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L3
L4
L5
L6
L7
刻度数值/cm
1.70
3.40
5.10
8.60
10.3
12.1
（2）实验中，L3和L7两个值还没有测定，请你根据下图将这两个测量值填入上表中．
（3）为了充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别计算出了三个差值：
d1＝L4－L0＝6.90cm，d2＝L5－L1＝6.90cm，d3＝L6－L2＝7.00cm.
请你给出第四个差值：
d4＝________＝________cm.
（4）根据以上差值，可以求出每增加50g砝码的弹簧平均伸长量ΔL.ΔL用d1、d2、d3、d4表示的式子为：
ΔL＝___________________________________，代入数据解得ΔL＝________cm。
（5）计算弹簧的劲度系数k＝______________N/m。
（g取9.8m/s2）
验证力的平行四边形定则：
5．“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。
图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
①做好实验准备后，先用两个弹簧秤把橡皮条的结点拉到某一位置O，此时需要记录的是，和。
②图乙中的F与F′两力中，方向
一定沿AO方向的是_____。
③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
验证牛顿运动定律：
6．某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F
及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图。
（交
流电的频率为50Hz）
（1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求
出小车的加速度大小为_________m/s2。
（保留二位有
效数字）
（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别
得到小车加速度a与质量m及对应的1/m，数据如下表：
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
小车加速度a/m·
s–2
1.90
1.72
1.49
1.25
1.00
0.75
0.50
0.30
小车质量m/kg
0.25
0.29
0.33
0.40
0.71
1.67
4.00
3.45
3.03
2.50
2.00
1.41
0.60
请在方格坐标纸中画出a–1/m图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数1/m之间的关系式是。
（3）有一位同学通过实验测量作出了图（c）中的A图线,另一位同学实验测出了如图（c）中的B图线．试分析
①A图线不通过坐标原点的原因是_______________________________________________；
②A图线上部弯曲的原因是_____________________________________________________；
③B图线在纵轴上有截距的原因是_______________________________________________．
探究动能定理：
7．
（1）在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中，某实验小组采用如图甲所示的装置．实验步骤如下：
把纸带的一端固定在小车的后面，另一端穿过打点计时器
改变木板的倾角，以重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力
用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与悬吊的砂桶相连
接通电源，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点
测出s、s1、s2（如图乙所示），查得打点周期为T．
判断重力的一个分力是否已与小车及纸带受到的摩擦力平衡的直接证据是_________________
__________________；
本实验还需直接测量的物理量是：
______________________．（并用相应的符号表示）
探究结果的表达式是__________________________________．（用相应的符号表示）
（2）用同样的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验．以下是一实验小组所获取的部分实验数据，根据表格中数据，在图中取合适的坐标系，作出图象．
表格：
小车受力相同（均取砂桶质量m＝50g）．
次数
小车质量
M/g
加速度
a/m·
s－2
200
1.91
5.00
250
1.71
300
1.50
3.33
350
1.36
2.86
400
1.12
450
2.22
500
0.90
根据图象判断，实验产生误差的最主要原因是：
______________________________．
8．为了探究加速度与力的关系，使用如图实－4－8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：
图实－4－8
（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，如何判定调节是否到位？
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．m1＝5gB．m2＝15gC．m3＝40gD．m4＝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）
验证机械能守恒定律：
9．在验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1kg的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如下图所示，相邻记数点时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g取9.8m/s2。
求：
（1）打点计时器打下记数点B时，物体的速度VB=（保留两位有效数字）；
（2）从点O到打下记数点B的过程中，物体重力势能的减小量△EP=，动能的增加量△EK=（保留两位有效数字）；
（3）根据题中提供的条件，可求出重锤实际下落的加速度a=。
（保留两位有效数字）
（4）即使在实验操作规范，数据测量及数据处理很准确的前提下，该实验测得的△EP也一定略大于△EK，这是实验存在系统误差的必然结果，试分析该系统误差产生的主要原因：
10．“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图所示
的甲或乙方案来进行．甲方案为用自由落体实验验证机
械能守恒定律，乙方案为用斜面小车实验验证机械能守
恒定律．
（1）比较这两种方案，________（填“甲”或“乙”）方
案好一些，理由是：
___________________________________________．
（2）图丙所示是该实验中得到的一条纸带，测得每两个
计数点间的距离如图所示，已知每两个计数点之间的
时间间隔T＝0.1s．物体运动的加速度a＝________；
该纸带是采用__________（填“甲”或“乙”）实验方案得到的．简要写出判断依据_______________________________________________________．
11．用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，实验所用的电源为学生
电源，有交流（频率为50Hz）和直流两种输出．重锤从高处由静止开始
落下，拖动纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进
行测量，即可验证机械能守恒定律．
（1）一同学按如下步骤进行实验：
A．用天平测量出重锤的质量；
B．按图示的装置安装器件；
C．将打点计时器接到电源的直流输出端上；
D．先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带；
E．先断开电源，换用纸带，重复步骤D；
F．选取合适的纸带；
G．测量所选纸带上某些点之间的距离；
H．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
（1）指出其中没有必要进行的步骤是________；
操作不恰当的步骤是________．
（2）利用这个装置也可以测量重锤加速度的数值．这位同学打出的纸带如图所示，A点为打下的第一个点，0、1、2、3、4、5、6为连续的点，现测得s1、s2、s3、s4、s5、s6分别为4.03cm、4.42cm、4.80cm、5.18cm、5.57cm、5.95cm，请你根据这条纸带推算此落体过程的加速度a为________m/s2.（保留三位有效数字）
（3）某同学根据第
（2）问求得的加速度数值计算重力势能的变化量ΔEp，验证机械能守恒定律．试分析其合理性：
____________________________________________________________.
12．某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒．
（1）实验前需要调整气垫导轨底座使之水平，利用现有器材如何判断导轨是否水平？
．
（2）如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度d=cm；
实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt=1.2×
10-2s，则滑块经过光电门时的瞬时速度为m/s．在本次实验中还需要测量的物理量有：
钩码的质量m、和
（文字说明并用相应的字母表示）．
（3）本实验通过比较和在实验误差允许的范围内相等（用测量的物理量符号表示），从而验证了系统的机械能守恒．
验证动量守恒定律：
13．
（1）用如图1所示的装置，来验证碰撞过程中的动量守恒。
图中PQ是斜槽，QR为水平槽。
O点
是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，A、B两球的质量之比mA：
mB＝3：
1。
先使A球从斜槽上某一高度处由静止释放，在水平地面的记录纸上留下落点痕迹P，重复10次，得到10个落点。
再把B
球放在水平槽上的末端R处，让A球仍从同一高度处由静止释放，与B球碰撞，碰后A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复10次。
A、B两球在记录纸上留下的落点痕迹如图2所示，其中米尺的零点与O点对齐。
①碰撞后A球的水平射程应取_____________cm。
②本实验巧妙地利用小球飞行的水平距离表示小球的水平速度。
下面的实验条件中，可能不能使小球飞行的水平距离的大小表示为水平初速度大小的是__________________。
A．使A、B两小球的质量之比改变为5：
1B．升高小球初始释放点的位置
C．使A
、B两小球的直径之比改变为1：
3D．升高桌面的高度，即升高R点距地面的高度
③利用此次实验中测得的数据计算碰撞前的总动量与碰撞后的总动量的比值为。
（结果保留三位有效数字）
14．某同学设计了一个用打点计时器做验证动量守恒定律的实验：
在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动．他设计的具体装置如图9甲所示，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz，长木板右端下面垫放薄木片用以平衡摩擦力．
（1）若已测得打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间距（已标在图上）．A为运动的起点，则应选________段来计算A碰前速度；
应选________段来计算A和B碰后的共同速度（以上两空选填“AB”、“BC”、“CD”或“DE”）．
（2）已测得小车A的质量mA＝0.40kg，小车B的质量mB＝0.20kg，由以上测量结果可得：
碰前mAv0＝______kg·
m/s；
碰后（mA＋mB）v共＝________kg·
m/s.
15.一个同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的
关系，进行了如下实验：
在离地面高度为h的光滑水平桌面上，
沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右
端与质量为m的一个小钢球接触。
当弹簧处于自然长度时，小
钢球恰好在桌子边缘，如图所示。
让钢球向左压缩弹簧一段距
离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面，小钢球在空中
飞行后落在水平地面上，水平距离为s。
（1）小刚球离开桌面时的速度大小为v=________，弹簧的弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地面高度h、小钢球飞行的水平距离s等物理量之间的关系式为Ep=____________。
（2）弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表所示：
弹簧的压缩量x（cm）
3.00
3.50
小钢球飞行的水平距离s（m）
2.01
4.01
4.96
6.01
7.00
由实验数据，可确定弹性势能Ep与弹簧的压缩量x的关系为（）（式中k为比例系数）
（A）Ep=kx（B）Ep=k
（C）Ep=kx2（D）Ep=k
传感器的简单使用：
16．某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”。
如图12，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录通过A、B时的速度大小。
小车中可以放置砝码。
（1）实验主要步骤如下：
①测量__________和拉力传感器的总质量
；
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；
正确连接所需电路；
②将小车停在C点，________，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过A、B时的速度。
③在小车中增加砝码，或___________，重复②的操作。
（2）表1是他们测得的一组数据，其中M是M1与小车中砝码质量之和，
是两个速度传感器记录速度的平方差，可以据此计算出动能变化量
，F是拉力传感器受到的拉力，W是F在A、B间所作的功。
表格中的ΔE3＝_________，W3＝________。
（3）根据表1，请在图13中的方格纸上作出
图线。
用油膜法估测分子的大小：
17．油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL，
现用滴管向量筒内滴加50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加了1mL，
若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大盛水的浅盘中，由于酒精溶于
水，油酸在水面展开，稳定后形成的纯油膜的形状如图所示．若每一小
方格的边长为25mm，试问：
这种估测方法是将每个油酸分子视为________模型，让油酸尽可能
地在水面上散开，则形成的油膜可视为________油膜，这层油膜的厚度
可视为油酸分子的________．图中油酸膜的面积为________m2；
每一滴
油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是__________m3；
根据上述数据，估测
出油酸分子的直径是________m．（结果保留两位有效数字）
高中力学、热学九个考点实验练习答案
1．
（1）BD
（2）②④⑦（3）0.337m/s，0.393m/s2
2．①31.3549.6；
②偏小
3．①刻度尺；
②弹簧的原长、悬挂钩码个数以及与弹力（外力）对应的弹簧长度；
③200N/m；
实验中没有考虑（或忽略了）弹簧的自重或在弹簧没有处于竖直悬挂状态时测量它的原长。
4．解析：
（1）L5、L6两组数据在读数时均没有估读值．
（2）根据表格已知读数，刻度尺上端的刻度数小，因而L3＝6.85cm，L7＝14.05cm.
（3）题中三组数据在寻求多挂4个砝码形成的长度差，故d4＝L7－L3＝（14.05－6.85）cm＝7.20cm.
（4）每增加4个砝码弹簧的平均伸长量ΔL1＝
，则每增加1个砝码弹簧的平均伸长量ΔL＝
＝
，代入数据求得ΔL＝1.75cm.
（5）由（3）（4）可知，弹力F和弹簧伸长量ΔL成正比，即满足F＝kΔL，代入数据
k＝
N/m＝28N/m.
答案：
（1）L5 L6
（2）6.85 14.05（3）L7－L3 7.20
（4）
1.75 （5）28
5．①O点位置，两弹簧秤的读数，两细绳套的方向②F′③B
6．
（1）3.2
（2）
图象如图所示
（3）（每空2分）
①没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够
②未满足沙和沙桶质量远小于小车的质量
③平衡摩擦力时，长木板倾角过大（平衡摩擦力过度）
7．（１）纸带上点迹间距相等
小车的质量M、砂桶的质量m
（２）图象见右图。
作为外力的砂桶
质量太大
8．
（1）如果气垫导轨水平，则不挂砝码时，M应能在任意位置静止不动，或推动M后能使M匀速运动．
（2）应满足M≫m，故m4＝400g不合适．
（3）由v1＝
，v2＝
，v22－v12＝2ax可得：
a＝
.
（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＝
9．
（1）0.97m/s
（2）0.48J0.47J
（3）a=9.7m/s2（4）原因是重锤和纸带都受到阻力的作用，因此机械能有损失
10．解析：
（1）机械能守恒的前提是只有重力做功，实际操作的方案中应该使摩擦力越小越好．
故甲方案好一些．
（2）a＝
≈4.8m/s2
因a远小于g，故为斜面上小车下滑的加速度．所以该纸带采用图乙所示的实验方案．
（1）甲 因为这个方案摩擦阻力小，误差小，操作方便，所用实验器材少
（2）4.8m/s2（4.7m/s2～4.9m/s2） 乙 因为物体运动的加速度比重力加速度小得多
11．解析：
（1）步骤A是不必要的，由此实验中所需验证的式子mgh＝
mv2知只需要验证gh＝
v2成立即可．C步骤是不恰当的，打点计时器的工作电源是交流电源．
（2）由逐差法有a＝
＝9.58m/s2
（3）计算重力势能的变化量时，应采用当地的重力加速度的数值，而测出的加速度因阻力的影响比当地的重力加速度值偏小．不合理．
12．答案：
（1）接通气源，将滑块静置于气垫导轨上，若滑块基本保持静止，则说明导轨是水平的（或轻推滑块，滑块能基本做匀速直线运动）．
（2）0.520.43滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s滑块的质量M
（3）mgs
13．
（1）①14.45－14.50②C③1.01－1.02
14．解析：
（1）从分析纸带上打点情况看，BC段既表示小车做匀速运动，又表示小车有较大速度，因此BC段能较准确地描述小车A在碰撞前的运动情况，应选用BC段计算A的碰前速度；
从CD段打点情况看，小车的运动情况还没稳定，而在DE段内小车运动稳定，故应选用DE段计算碰后A和B的共同速度．
（2）小车A在碰撞前的速度：
v0＝
＝1.050m/s
小车A在碰撞前：
mAv0＝0.40kg×
1.050m/s＝0.420kg·
m/s
碰撞后A、B的共同速度：
v共＝
＝0.695m/s
碰撞后：
（mA＋mB）v共＝（0.20＋0.40）kg×
0.695m/s
＝0.417kg·
（1）BC DE
（2）0.420 0.417
15．
（1）v=s
EP=
（2）（C）
16．
（1）小车；
接通电源后释放小车；
改变钩码的个数
（2）0.619；
0.610
（3）如右
【解析】
（1）略；
（2）由各组数据可见规律
，可得△E3=0.600；
观察F-W数据规律可得数值上W=F/2=0.610;
（3）在方格纸上作出△E-W图线如图所示
17．解析：
油膜面积约占70个小格，面积为
S＝70×
25×
10－6m2
≈4.4×
10－2m2
一滴溶液中纯油酸体积为
V＝
×
10－6m3
＝1.2×
10－11m3
所以，d＝
m
≈2.7×
10－10m.
（1）球体 单分子 直径 4.4×
10－2 1.2×
10－11 2.7×
10－10
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