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1、专题能力训练12 力学实验(时间:45分钟 满分:100分)1.(14分)如图甲所示,在研究弹力和弹簧伸长量的关系时,把弹簧上端固定在横梁上,下端悬吊不同重力的砝码,用刻度尺测量弹簧的长度,把弹簧的伸长量Δx和弹簧弹力F的关系在F-Δx坐标系中描点如图乙所示。(1)从坐标系中的实验数据可知,该弹簧的劲度系数是 (精确到两位有效数字)。 (2)关于实验注意事项,以下哪项是没有必要的?(填入字母序号) 。 A.悬吊砝码后,在砝码静止后再读数B.尽量减小弹簧和横梁之间的摩擦C.弹簧的受力不超过它的弹性限度2.(16分)某同学利用图甲所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动
2、规律。物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)。从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图乙所示。打点计时器电源的频率为50Hz。甲乙(1)通过分析纸带数据,可判断物块在两相邻计数点 和 之间某时刻开始减速。 (2)计数点5对应的速度大小为 m/s,计数点6对应的速度大小为 m/s。(保留三位有效数字) (3)物块减速运动过程中加速度的大小为a= m/s2,若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度),则计算结果比动摩擦因数的真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。 3.(16分)
3、(2015·贵州八校联盟联考)为了测量木块与木板间动摩擦因数,某小组使用位移传感器设计了如图甲所示的实验装置,让木块从倾斜木板上一点A由静止释放,位移传感器可以测出木块到传感器的距离。位移传感器连接计算机,描绘出滑块相对传感器的位移x随时间t变化规律,如图乙所示。(1)根据上述x-t图,计算0.3s时木块的速度v=m/s,木块加速度a= m/s2;(以上结果均保留两位有效数字) (2)若知道木板的倾角为θ,则木块与木板的动摩擦因数μ= ,所有量用字母表示(已知当地的重力加速度为g)。 (3)为了提高木块与木板间动摩擦因数的测量精度,下列措施可行的是 。 A.A点与传感器距离
4、适当大些B.木板的倾角越大越好C.选择体积较小的实心木块D.传感器开始计时的时刻必须是木块从A点释放的时刻4.(16分)(2015·山东枣庄统考)(1)下图螺旋测微器的读数为 mm; 图中游标卡尺的读数是 cm。 (2)用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,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。已知m1=50g、m2=150g,则(结果均保留两位有效数字)①在纸带上打下记
5、数点5时的速度v= m/s; ②在打下点“0”到点“5”过程中,系统动能的增量ΔEk= J,系统势能的减少量ΔEp= J(计算时g取10m/s2)。由此得出的结论: 。 ③若某同学作出-h图象如图,则当地的重力加速度g= m/s2。 5.(18分)甲某同学用如图甲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,可以提供输出电压为6V的交变电流和直流电,交变电流的频率为50Hz。重锤从高处由静止开始下落,重锤拖着的纸带上打出一系列的点,对纸带上的点测量并分析,即可验证机械能守恒定律。(1)他进行了下面几个操作步骤:A.按照图示的装置安装器件;B.将打点计时器
6、接到电源的“直流输出”上;C.用天平测出重锤的质量;D.先接通电源,后释放纸带,打出一条纸带;E.测量纸带上某些点间的距离;F.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其增加的动能。其中没有必要进行的步骤是 ,操作不当的步骤是 。(填选项字母) (2)这位同学进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析,如图乙所示,其中O点为起始点,A、B、C、D、E、F为六个计数点。根据纸带上的测量数据,可得出打B点时重锤的速度为 m/s。(保留三位有效数字) 乙(3)他根据纸带上的数据算出各点的速度v,量出下落距离h,并以为纵轴、以h为横轴画出的-h图象,应是下列图
7、中的 。 丙(4)他进一步分析,发现本实验存在较大误差,为此对实验设计进行了改进,用如图丙所示的实验装置来验证机械能守恒定律:通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落,下落过程中经过光电门B时,通过与之相连的毫秒计时器(图中未画出)记录挡光时间t,用毫米刻度尺测出A、B之间的距离h,用游标卡尺测得小铁球的直径d。重力加速度为g。实验前应调整光电门位置使小铁球下落过程中球心通过光电门中的激光束。则小铁球通过光
