www.tesoon.com 天星教育网，因你而精彩！版权所有，侵权必究！本卷第 1 页（共 13 页）专题 16 力学实验1像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图所示，a、 b 分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从 a、 b 间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用图 9 所示装置测量滑块和长 lm 左右的木块间的动摩擦因数，图中 MN 是水平桌面，Q 是木板与桌面的接触点，1 和 2 是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出。此外在木板顶端的 P点还悬挂着一个铅锤，让滑块从木板的顶端滑下，光电门 l、2 各自连接的计时器显示的挡光时间分别为 s 和 s。用游标卡尺测量小滑块的宽度 d=5.0cm.。210.5210.（1）滑块通过光电门 1 的速度：v 1 = m/s，滑块通过光电门 2 的速度：v 2 = _ m/s（2）若仅提供一把米尺，已知当地的重力加速度为 g，为完成测量，除了研究 v1、v 2 和两个光电门之间的距离 L 外，还需测量的物理量是 （说明各量的物理意义，同时指明代表物理量的字母） （3）用（2）中各量求解动摩擦因数的表达式 = （用字母表示） 。2在学了自由落体运动这一部分内容后，有同学计算，若有雨滴从距地面2.5km 高空自由落下，到达地面时速度将超过 200ms，事实上谁也未见过如此高速的雨滴这引发了一些同学的思考：雨滴在下落时肯定受到了空气阻力的作用那它究竟是如何运动的呢?有一组同学设计了一个实验，用胶木球在水中的自由下落来模拟雨滴在空气中的下落过程实验中，胶木球从某一高度竖直落下，用闪光照相方法拍摄了小球在不同时刻的位置，如图所示(1)请你根据此闪光照片定性描述出小球的运动情形：_；(2)对于小球下落时所受的阻力，我们可以作最简单的猜想：阻力( F)与小球速度(v)_，即 Fk_( k 为阻力常数 )已知照相机的闪光频率为 f，图中刻度尺的最小分度为 s0，小球的质量为 m若猜想成立，则由此闪光照片及上述已知条件可求得胶木球在水中下落时的阻力常数 k_。3与打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结www.tesoon.com 天星教育网，因你而精彩！版权所有，侵权必究！本卷第 2 页（共 13 页）构如图所示，a、b 分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从 a、b 间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用图所示装置验证机械能守恒定律。图中 AB 是固定的光滑斜面，斜面的倾角为300，1 和 2 是固定在斜面上适当位置的两个光电门，与它们连接的光电计时器都没有画出。让滑块从斜面的顶端滑下，光电门 1、2 各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为5.00102 s、2.0010 2 s。已知滑块质量为 2.00kg，滑块沿斜面方向的宽度为 5.00cm，光电门 1 和 2 之间的距离为 0.540m，g9.80m/s 2，取滑块经过光电门时的速度为其平均速度。滑块通过光电门 1 时的速度 v1 m/s，通过光电门 2 时的速度 v2 _m/s：滑块通过光电门 1、2 之间的动能增加量为 J，重力势能的减少量为 _J。4现要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面（如图） 、小车、计时器一个、米尺（1）填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤（不考虑摩擦力的影响）： 小车自斜面上方一固定点 1 从静止开始下滑至斜面底端 2，记下所用的时间 t 用米尺测量 1 与 2 之间的距离 s，则小车的加速度 _a 用米尺量出 1 相对于 2 的高 h设小车所受重力为 mg，则小车所受的合外力F_ 改变_，重复上述测量 以 h 为横坐标， 为纵坐标，根据实验数据作图如能得到一条过原点的直线，2/1t则可以验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律www.tesoon.com 天星教育网，因你而精彩！版权所有，侵权必究！本卷第 3 页（共 13 页）（2）在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中，某同学设计的方案是： 调节斜面倾角，使小车在斜面上匀速下滑测量此时 A1 点相对于斜面底端 A2 的高度 ho 进行（1）中的各项测量 计算与作图时用（hh o）代替 h对此方案有以下几种评论意见：A方案正确可行B方案的理论依据正确，但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动C方案的理论依据有问题，小车所受摩擦力与斜面倾角有关其中合理的意见是_5在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图所示的装置，将一块平木板钉上复写纸和白纸，竖直立于槽口前某处，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，小球撞在木板上留下痕迹 A；将木板向后移距离 x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，小球撞在木板上留下痕迹 B；又将木板再向后移距离 x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，再得到痕迹C。若测得木板每次后移距离 x =10.00cm，A、B 间距离 y1 =1.50cm，A、C 间距离 y2 =15.80cm。 （g 取 9.80m/s2） 根据以上直接测量的物理量导出测小球初速度的公式为 v0 = 。 （用题中所给字母表示） 。小球初速度值为 _m/s。 6如图所示，质量不同的两个物体 A 和 B，用跨过定滑轮的细绳相连开始时 B 放在水平桌面上， A 离地面有一定的高度，从静止开始释放让它们运动，在运动过程中 B 始终碰不到滑轮， A 着地后不反弹不计滑轮与轴间摩擦及绳子和滑轮的质量，用此装置可测出 B 物体与水平桌面间的动摩擦因数 在本实验中需要用到的测量工具是_；需要测量的物理量是_；（写出物理量的名称并用字母表示）动摩擦因数 的表达式为=_BAwww.tesoon.com 天星教育网，因你而精彩！版权所有，侵权必究！本卷第 4 页（共 13 页）7如图（a） ，质量为的滑块放在气垫导轨上，为位移传感器，它能将滑块到传感器的距离数据实时传送到计算机上，经计算机处理后在屏幕上显示滑块的位移时间（s-t）图象和速率时间（v-t）图象。整个装置置于高度可调节的斜面上，斜面的长度为了 L、高度为 h。 （取重力加速度 g=9.8m/s2，结果可保留一位有效数字）（）现给滑块一沿气垫导轨向上的初速度，的 v-t 图线如题(b)图所示。从图线可得滑块下滑时的加速度 a= m/s2 ,摩擦力对滑块运动的影响 。 （填“明显，不可忽略”或“不明显，可忽略” ）（）此装置还可用来验证牛顿第二定律。实验时通过改变 ，可验证质量一定时，加速度与力成正比的关系；实验时通过改变 ，可验证力一定时，加速度与质量成反比的关系。（）将气垫导轨换成滑板，滑块换成滑块，给滑块 一沿滑板向上的初速度，的 s-t 图线如题（c）图。图线不对称是由于造成的，通过图线可求得滑板的倾角 （用反三角函数表示） ，滑块与滑板间的动摩擦因数 8将打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，如图所示是打出的纸带的一段当电源频率为 50 Hz 时，每隔 0.1 s 取一个计数点，它们是图中 a、 b、 c、 d、 e、 f 等点，这段时间内加速度的平均值是_(取两位有效数字)若电源频率高于 50Hz，但计算仍按 50Hz 计算，其加速度数值将_ (填“偏大” 、 “偏小”或“相同”)（）为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，除需要测出小车的质量 m 外，还需要测量的物理量是_，用测得的量及加速度 a表示的阻力的计算式为 f=_www.tesoon.com 天星教育网，因你而精彩！版权所有，侵权必究！本卷第 5 页（共 13 页）9如图所示是某小球做平抛运动时所拍闪光照片的一部分. 图中背景方格的实际边长均为 5cm，横线为水平方向，竖线为竖直方向，由此可以断定，照片拍摄时，闪光的频率为 hz ，小球抛出的初速度大小是 m/s，抛出点距 B 的距离为 cm.(g 取10m/s2，结果可保留根式) 10 （1）如图所示是某次实验得到的一条纸带，在 AD 段上，相邻两点间的距离已标在图上。若所用电源频率是 50Hz，则纸带从 A 点到 D 点所用的时间为_ _ s 这段时间内纸带运动的平均速度为_ _m/s。用逼近的思想可粗略求出 B 点的瞬时速度为 vB= _m/s。（2）如图所示，在研究平抛运动时，小球 A 沿轨道滑下，离开轨道末端(末端水平)时撞开轻质接触式开关 S，被电磁铁吸住的小球 B 同时自由下落。改变整个装置的高度 H 做同样的实验，发现位于同一高度的 A、B 两球总是同时落地，该实验现象说明了 A 球在离开轨道后 ( )A水平方向的分运动是匀速直线运动 B水平方向的分运动是匀加速直线运动C竖直方向的分运动是自由落体运动 D竖直方向的分运动是匀速直线运动11为了“探究功与物体速度变化的关系” ，现提供图示的器材，让小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，请思考探究思路并回答下列问题：www.tesoon.com 天星教育网，因你而精彩！版权所有，侵权必究！本卷第 6 页（共 13 页）（1）为了 消除摩擦力的影响应采取什么措施？_（2）当我们分别用同样的橡皮筋 1 条、2 条、3 条并起来进行第一次、第二次、第三次实验时，每次实验中橡皮筋拉伸的长度都应保持一致，我们把第一次实验时橡皮筋对小车做的功记为 W。（3）橡皮筋对小车做功而使小车获得的速度可以由打点计时器和纸带测出，所得数据已填在下表中。 （v 为小车获得的最大速度）W 0 1 2 3 4 5 6v/（m/s） 0.00 0.80 1.10 1.28 1.53 1.76 1.89v2/（m/s） 2 0.00 0.64 1.21 1.64 2.34 3.10 3.57试作出 Wv2 图象，并由此得出实验结论： 。12某探究学习小组的同学欲验证“动能定理” ，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态若你是小组