必修一力学实验练习

必修一力学实验练习1．验证力的平行四边形定则”的实验如图甲所示，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．图乙所示是在白纸上根据实验结果画出的图．(1)图乙中的__________是力F1和F2的合力的理论值；________是力F1和F2的合力的实际测量值．(2)在实验中，如果将细绳也换成橡皮筋，那么实验结果是否会发生变化？答：________.(选填“变”或“不变”)(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2．某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验，主要步骤如下：A．在桌面上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；C．用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O.记下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数；D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；E．只用一个弹簧测力计，通过绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F′的图示；F．比较力F′和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论．上述步骤中：(1)有重要遗漏内容的步骤的序号是________和________；(2)遗漏的内容分别是______________和______________．3．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，下列哪些方法可减小实验误差A．两个分力F1、F2间的夹角要适当大些()B．两分力F1、F2应尽可能大C．拉橡皮条的细绳要稍长一些D．实验中结点必须拉到同一位置4．在做“验证力的平行四边形定则”的实验中，以下说法中正确的是( )A ．用两只弹簧秤拉橡皮条时，两细绳之间的夹角必须为90°，以便求出合力的大小B ．用两只弹簧秤拉橡皮条时，结点的位置必须与用一只弹簧秤拉时结点的位置重合C ．若用两只弹簧秤拉时合力的图示F 与用一只弹簧秤拉时拉力的图示F ′不完全重合，说明力的合成的平行四边形定则不一定是普遍成立的D ．同一实验过程中，结点O 的位置允许变动5.在“验证力的平行四边形定则”的实验中，用M 、N 两个测力计拉橡皮条的结点P ，使其位于E 处，此时α+β=900，如图所示；然后保持M 的读数不变，当α角由图中所示的值减小时，要使结点仍在E 处，可采的办法是:A ．增大N 的读数，减小β角B ．减小N 的读数，减小β角C ．减小N 的读数，增大β角D ．增大N 的读数，增大β角6、将橡皮筋的一端固定在A 点，另一端拴两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5N 、最小刻度是0.1N 的弹簧测力计。

沿着两个不同方向拉弹簧测力计，使橡皮筋的活动端拉到O 点时，两根细绳互相垂直，如图所示。

（1）由图可读出这两个互相垂直拉力的大小分别为＿＿＿＿＿N 和＿＿＿＿＿N 。

（只需读到0.1N ）（2）在本题的虚线方格纸上按力的图示要求作出这两个力及它们的合力。

7、某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A 、B 上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为O ，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物．(1)为完成该实验，下列操作中必需的是________．a ．测量细绳的长度b ．测量橡皮筋的原长c ．测量悬挂重物后橡皮筋的长度d ．记录悬挂重物后结点O 的位置(2)钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次验证，要采用的方法是_____ ___．8、某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。

①将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在____ __方向（填“水平”或“竖直”）②弹簧自然悬挂，待弹簧____ __时，长度记为0L ，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为x L ；在砝码盘中每次增加10g 砝码，弹簧长度依次记为1L 至6L ，数据如下表：表中有一个数值记录不规范，代表符号为_______。

由表可知所用刻度尺的最小长度为______。

③图16是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与_________的差值（填“L 0或L X ”）。

④由图可知弹簧的劲度系数为_________N/m ；通过图16和表可知砝码盘的质量为_________g （结果保留两位有效数字，重力加速度取28.9s m ）。

9、探究弹力和弹簧伸长的关系时，在弹性限度内，悬挂15N 重物时，弹簧长度为0.16m ；悬挂20N 重物时，弹簧长度为0.18m ，则弹簧的原长L 0和劲度系数k 分别为( )A ．L 0＝0.02m k ＝500N/mB ．L 0＝0.10m k ＝500N/mC ．L 0＝0.02m k ＝250N/mD ．L 0＝0.10m k ＝250N/m10、为了探求弹簧弹力F 和弹簧伸长量x 的关系．李强同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图所示的图象．从图象上看，该同学没有完全按实验要求做，使图象上端成为曲线，图象上端成为曲线是因为________．这两根弹簧的劲度系数分别为：甲弹簧为________N/m ，乙弹簧为________N/m.若要制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧________(填“甲”或“乙”)．11、下列结论中正确的是 ( )A ．弹簧的弹力与弹簧的长度成正比B ．弹簧的弹力总是同弹簧的伸长量成正比C ．弹簧的弹力总是同弹簧被压缩的长度成正比D ．在弹性限度内，弹簧产生的弹力与弹簧的形变量成正比12、某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验．他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧原长L 0，再把弹簧竖直悬挂起来，挂上砝码后测出弹簧伸长后的长度L ，把L －L 0作为弹簧的伸长量x .这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后画出的图线可能是下图中的哪一个 ( )13、如图所示是某同学探究加速度与力、质量关系的实验装置。

将一辆小车放在光滑的水平板上，小车前端系上细绳，绳的另一端跨过定滑轮挂一小盘，盘里放适量的砝码，盘与砝码的总质量为m ，车后端连一纸带，穿过打点计时器限位孔，小车运动时带动纸带运动，通过打点计时器记录下小车运动的情况。

该同学通过在小车上加减砝码改变小车的质量M ，通过在盘中增减砝码改变小车所受的合力F ，研究纸带算出小车运动的加速度a ，几次实验数据记录如下表：（1）实验中盘与砝码的总质量远小于小车质量时，细绳对小车的拉力可以近似认为等于＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；（2）在实验中为了探究小车的加速度与力和质量的关系，该同学采用了先保持小车质量M 不变，研究另两个量间的关系，这种方法叫做＿＿＿＿＿＿＿；（3）通过表中1—4列数据可得到的结论是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；通过表中4—8列数据可得到的结论是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（4）在某次实验中根据测得的多组数据可画出a －F 关系图线，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必修一力学实验练习参考答案1解：(1)用平行四边形定则作图得到的是实验的理论值，即F；直接测量得到的是实际测量值，即F′.(2)细绳的作用是对结点O施加不同方向的拉力F1、F2，换用橡皮筋拉结果是一样的．(3)力的合成与分解使用的是等效替代法．B正确．答案：(1)F F′(2)不变(3)B2解：用两个弹簧测力计将结点拉至O点时，除读出两弹簧测力计的示数外，还应记下两拉力的方向，当只用一个弹簧测力计拉橡皮条时，必须将结点拉至O 点．答案：(1)C E(2)描下两力的方向结点拉至O点3解：如果两个分力F1、F2的大小适当，则两个分力测量的相对误差就会小一些，结果就会准确一些，但不是越大越好；拉橡皮条的细绳稍长一些，则画出的力的方向就准确些；实验中，为保证效果相同，必须使结点到达同一位置，故A、C、D正确．答案：ACD4解：理论上，细绳之间的夹角是任意的，不需要计算，可以用弹簧秤和量角器测量力的大小和方向，A错误；前后两次结点的位置相同，力的作用效果才相同，B正确，D错误；由于测量和作图存在误差，F′和F的方向不一定重合，5、B6、（1）4.0，2.5（2）如图所示（按比例正确作出平行四边形给1分，有标度给1分）7【答案】 (1)bcd (2)更换不同的小重物8、 ①竖直 ②静止 3L 0.1cm ③x L ④4.9 109、D 10【解析】 图象上端成为曲线是因为弹簧超出弹性限度，弹力与伸长量不成正比了．据胡克定律得k 甲＝F 甲x 甲＝66.7N/m ，k 乙＝F 乙x 乙＝200N/m. 要制作一个精确度较高的弹簧测力计，则应选劲度系数小的弹簧，即甲．【答案】 弹簧超出弹性限度，弹力与伸长量不成正比了 66.7 200 甲 11【解析】 由实验探究得出“在弹性限度内，弹簧的弹力与其形变量成正比”．故只有D 项正确．【答案】 D12【解析】 原长的测量值小于真实值，设误差为Δl ，弹簧的实际伸长量x ′＝x －Δl ，弹力与伸长量成正比，即F ＝k (x －Δl )．所以最后的图线是C.【答案】 C13．（1）盘与砝码的总重量（或mg ）（2）控制变量法（3）当小车质量一定时，小车的加速度与其所受的合力成正比； 当小车所受的合力一定时，小车的加速度与其质量成反比（只要答案合理就可以给分）（4）解析： 由实验的原理a ＝m 钩gM 车＋m 钩＝F M 车＋m 钩可知AB 段明显偏离直线是由于没有满足M 车≫m 钩造成的．答案： C。