力学实验(答案)
中考物理考前押题终极提分练:力学实验(解析版)
力学实验一、实验题1.如图甲、乙,分别是“探究动能大小与哪些因素有关”和“探究物体重力势能大小与哪些因素有关”的实验装置。
(1)图甲中的钢球从斜面上由静止开始滚下,高度h越大,钢球推动木块移动距离越______,对木块______越多,说明钢球的______越大。
经过多次实验,探究出物体动能大小与______关系。
(2)图乙中的木块从小桌正上方的不同高度,由静止自由落下。
下落过程中,木块的______转化为______。
该实验通过______反映物体重力势能大小。
【答案】大做功动能速度重力势能动能小桌下陷的深度【详解】(1)[1][2][3][4]探究物体动能大小与哪些因素有关时,物体动能的大小无法直接测量,可以通过观察钢球对木块做功的多少来体现钢球动能的大小,即通过木块被推动的距离来判断小球动能的大小;高度h越大,钢球推动木块移动距离越大,则小钢球对木块做功越多,说明钢球的动能越大。
钢球的质量不变,进行多次实验,通过改变钢球的高度位置来改变钢球到达水平面的速度大小,由此探究出物体动能大小与速度关系。
(2)[5][6][7]图乙中的木块从小桌正上方的不同高度,由静止自由落下。
下落过程中,木块的质量不变,速度变大,动能变大,高度变小,重力势能变小,则木块的重力势能转化为动能;重力势能的大小无法直接测量,所以采用转换法,通过观察方桌陷入沙中的深浅来判断重力势能的大小。
2.实验桌上有满足实验需要的如下器材:已调零的弹簧测力计1支、水平长木板1块、带拉环的长方体木块(G木=2N)1个、钩码1盒(每个钩码重0.5N),小米利用上述器材设计一个实验证明:当接触面的粗糙程度一定时,接触面所受的压力F压越大,滑动摩擦力f滑越大的实验。
主要实验步骤如下:①按照如图所示组装实验装置,把长木板放置在水平桌面上,木块放在水平长木板上。
记录木块重力G木,钩码重力G码。
①用弹簧测力计水平匀速拉动木块,读取并记录弹簧测力计拉力F拉大小。
2021年中考物理实验专题复习训练:力学实验
力学实验(含答案)实验一密度的测量1.[2020·扬州]如图1所示,某学习小组利用空矿泉水瓶、烧杯、量筒、剪刀、记号笔、细线和足量的水(已知水的密度为ρ)测量了一块矿石的密度,实验过程如下:图1(1)实验步骤:A.向量筒中加入适量水,记下体积V1(如图甲所示);B.烧杯中注入适量的水,将矿石放入剪下的矿泉水瓶内,使矿泉水瓶漂浮在烧杯中,并用记号笔在烧杯上标记此时液面的位置(如图乙所示);C.取出矿泉水瓶,将量筒中的水缓慢倒入烧杯至,量筒中剩余水的体积为V2(如图丙所示);D.再用细线拴住矿石缓慢放入量筒中,此时总体积为V3(如图丁所示)。
(2)矿石的密度表达式ρ石= (用题中物理量符号表示)。
(3)由于矿泉水瓶有质量,会导致矿石密度测量值,有同学指出只要在步骤C进行适当修改就可以,该同学修改的内容是。
2.[2020·无锡改编]小红利用托盘天平(最大测量值200 g,分度值0.2 g)、量筒、水(ρ水=1.0×103kg/m3)、食盐、烧杯、白纸、滴管、勺子等器材配置盐水,步骤如下:(1)调节天平时,将天平放在水平台面上,将游码移至标尺左端的“0”刻度线处,若此时指针偏向分度盘中央刻度线的左侧,应将平衡螺母向调节,使指针对准分度盘中央刻度线。
(2)为称量出2 g盐,小红先将一张白纸放在天平左盘上,仅移动游码,天平再次平衡时,游码示数如图2甲所示,则白纸的质量为g;接下来,应该先将游码移至g处,再用勺子向左盘的白纸上逐渐加盐,直至天平再次平衡。
图2(3)用量筒量取50 mL的水,并全部倒入烧杯中,再将2 g盐全部倒入烧杯中(假设加盐后烧杯中水的体积不变),则小红所配置的盐水密度为g/cm3。
(4)小红发现可以用实验中的天平和烧杯制作“密度计”。
她测出空烧杯的质量为50 g,然后在烧杯中加水,使烧杯和水的总质量为100 g,并在水面位置处做好标记,如图乙所示。
测量液体密度时,将待测液体加至“标记”处,用天平称量出烧杯和液体的总质量m。
力学实验期末考试题及答案
力学实验期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 牛顿第一定律指出,物体在没有外力作用下,将保持什么状态?A. 静止状态B. 匀速直线运动状态C. 静止或匀速直线运动状态D. 变速运动状态2. 以下哪个是描述物体运动状态的物理量?A. 质量B. 速度C. 力D. 能量3. 根据胡克定律,弹簧的弹性力与弹簧的形变成正比,比例常数称为:A. 重力加速度B. 弹性系数C. 摩擦系数D. 惯性系数4. 在自由落体运动中,物体的加速度大小为:A. 9.8 m/s²B. 10 m/s²C. 11 m/s²D. 12 m/s²5. 动量守恒定律适用于:A. 只有重力作用的系统B. 只有摩擦力作用的系统C. 只有外力作用的系统D. 系统内力远大于外力作用的系统二、填空题(每空1分,共10分)1. 牛顿第二定律的数学表达式为:_________。
2. 根据动量定理,力与时间的乘积等于物体动量的_________。
3. 一个物体在水平面上做匀速直线运动时,摩擦力的大小等于_________。
4. 物体的转动惯量与_________有关。
5. 角动量守恒定律适用于_________。
三、简答题(每题5分,共10分)1. 请简述牛顿第三定律的内容及其在日常生活中的应用。
2. 请解释什么是简谐振动,并给出一个生活中的例子。
四、计算题(每题15分,共30分)1. 一个质量为2kg的物体,在水平面上受到一个大小为10N的水平拉力作用,假设摩擦系数为0.1,求物体的加速度。
2. 一个质量为5kg的物体,从静止开始自由落体,求物体在第3秒末的速度和位移。
五、实验题(共40分)1. 描述如何使用弹簧测力计测量物体的重力,并说明实验步骤和注意事项。
(10分)2. 设计一个实验来验证牛顿第二定律,并写出实验原理、所需器材、实验步骤和预期结果。
(30分)答案一、选择题1. C2. B3. B4. A5. D二、填空题1. \( F = ma \)2. 变化量3. 物体的重力4. 物体的质量分布和旋转轴的位置5. 没有外力矩作用的系统三、简答题1. 牛顿第三定律指出,作用力和反作用力大小相等、方向相反,作用在两个不同的物体上。
高考物理二轮复习:专题16-力学实验
专题16 力学试验1.如图所示是“测定匀变速直线运动加速度”试验中得到的一条纸带,从O点起先每5个点取一个计数点(打点计时器的电源频率是50 Hz),依照打点的先后依次编为1、2、3、4、5、6,量得s1=1.22 cm,s2=2.00 cm,s3=2.78 cm,s4=3.62 cm,s5=4.40 cm,s6=5.18 cm.(1)相邻两计数点间的时间间隔T=________s.(2)打点计时器打计数点3时,小车的速度大小v3=________m/s.(3)计算小车的加速度大小a=________m/s2.(计算结果保留2位有效数字)【答案】(1)0.1(2)0.32(3)0.802.如图所示为某中学物理课外学习小组设计的测定当地重力加速度的试验装置,他们的主要操作如下:①安装试验器材,调整试管夹(小铁球)、光电门和纸杯在同一竖直线上;②打开试管夹,由静止释放小铁球,用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运动时间t,并用刻度尺(图上未画出)测量出两个光电门之间的高度h,计算出小铁球通过两光电门间的平均速度v;③固定光电门B的位置不变,变更光电门A的高度,重复②的操作.测出多组(h,t),计算出对应的平均速度v;④画出v—t图象.请依据试验,回答如下问题:(1)设小铁球到达光电门B时的速度为v B,当地的重力加速度为g,则小铁球通过两光电门间平均速度v的表达式为__________________.(用v B、g和t表示)(2)试验测得的数据如下表:试验次数h/cm t/s v/(m·s-1)110.00.028 3.57220.00.059 3.39330.00.092 3.26440.00.131 3.05550.00.176 2.84660.00.235 2.55请在坐标纸上画出v—t图象.(3)依据v—t图象,可以求得当地重力加速度g=________m/s2,试管夹到光电门B的距离约为________cm.(以上结果均保留3位有效数字)(2)描点连线,如图所示.【答案】 (1)v =v B -12gt (2)图见解析 (3)9.86 69.83.在探究“弹力和弹簧伸长的关系”时,小明同学用如图甲所示的试验装置进行试验:将该弹簧竖直悬挂起,在自由端挂上砝码盘,通过变更盘中砝码的质量,用刻度尺测出弹簧对应的长度,测得试验数据如下:试验次数 1 23456砝码质量m /g 0 3060 90120 150 弹簧的长度x /cm6.007.148.349.4810.6411.79(1)小明同学依据试验数据在坐标纸上用描点法画出x —m 图象如图乙所示,依据图象他得出结论:弹簧弹力与弹簧伸长量不是正比例关系,而是一次函数关系.他结论错误的缘由是:__________________________________________________.(2)作出的图线与坐标系纵轴有一截距,其物理意义是:__________________,该弹簧的劲度系数k =________N/m.(取g =10 m/s 2,保留3位有效数字)(3)请你推断该同学得到的试验结果与考虑砝码盘的质量相比,结果________.(填“偏大”“偏小”或“相同”)【解析】 (1)在x —m 图象中,x 表示弹簧的长度而不是弹簧的伸长量,故他得出弹簧弹力与弹簧伸长量不是正比例关系而是一次函数关系的错误结论.(2)图线与纵坐标的交点表示拉力等于0时弹簧的长度,即弹簧的原长. 图线的斜率表示弹簧的劲度系数,k =ΔF Δx = 1.500.117 9-0.060 0N/cm =25.9 N/m.(3)依据公式F =k Δx 计算出的劲度系数,与是否考虑砝码盘的质量没有关系,故结果相同.【答案】(1)x—m图象的纵坐标不是弹簧的伸长量(2)未挂砝码时弹簧的长度25.9(3)相同4、小杨在学完力的合成与分解后,想自己做试验来验证力的平行四边形定则.他找来两个弹簧测力计,按如下步骤进行试验.A.在墙上贴一张白纸,用来记录弹簧测力计的弹力大小和方向;B.在一个弹簧测力计的下端悬挂一装满水的水杯,登记静止时刻弹簧测力计的示数F;C.将一根长约30 cm的细线从杯带中穿过,再将细线两端拴在两个弹簧测力计的挂钩上,在靠近白纸处用手对称地拉开细线,使两个弹簧测力计的示数相等,在白纸上登记细线的方向和弹簧测力计的示数,如图甲所示;D.在白纸上按肯定标度作出两个弹簧测力计的弹力的示意图,如图乙所示,依据力的平行四边形定则可求出这两个力的合力F′.(1)在步骤C中,弹簧测力计的示数为________N.(2)在步骤D中,合力F′=________N.(3)若________________,就可以验证力的平行四边形定则.【答案】(1)3.00(2)5.20(肯定范围内也给分)(3)F′近似在竖直方向,且数值与F近似相等5.一爱好小组探究加速度与力、质量的关系.试验装置如图甲所示,拉力传感器用来记录小车受到拉力的大小.(1)为了使传感器记录的力等于小车所受的合外力,应先调整长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行.将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,直到打点计时器在纸带上打出一系列的________点;(2)本试验中________(填“须要”或“不须要”)砂和砂桶的总质量远小于小车和传感器的总质量;(3)该爱好小组依据拉力传感器和打点计时器所测数据在坐标系中作出的a—F图象如图乙所示,图象不通过原点的缘由是____________________;(4)由图象求出小车和传感器的总质量为________kg.【答案】(1)间隔匀称(2)不须要(3)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够(4)16.某试验小组应用如图所示装置“探究加速度与物体受力的关系”,已知小车的质量为M,砝码及砝码盘的总质量为m,所运用的打点计时器所接的沟通电的频率为50 Hz.试验步骤如下:A.按图所示安装好试验装置,其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直;B.调整长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下匀速运动;C.挂上砝码盘,接通电源后,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求出小车的加速度;D.变更砝码盘中砝码的质量,重复步骤C,求得小车在不同合力作用下的加速度.依据以上试验过程,回答以下问题:(1)对于上述试验,下列说法正确的是________.A.小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等B.试验过程中砝码盘处于超重状态C.与小车相连的轻绳与长木板肯定要平行D.弹簧测力计的读数应为砝码和砝码盘总重力的一半E .砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量(2)试验中打出的其中一条纸带如图所示,由该纸带可求得小车的加速度a =________m/s 2.(结果保留2位有效数字)(3)由本试验得到的数据作出小车的加速度a 与弹簧测力计的示数F 的关系图象,与本试验相符合的是________.(2)由题意知时间间隔T =0.1 s ,由逐差法可得a =(8.64+7.75)-(6.87+6.00)4T 2,解得a =0.88 m/s 2.(3)依据牛顿其次定律可知A 正确. 【答案】 (1)C (2)0.88 (3)A7.某同学利用如图所示的装置验证动能定理.将木板竖直放置在斜槽末端的前方某一固定位置,在木板上依次固定好白纸、复写纸.将小球从不同的标记点由静止释放,记录小球到达斜槽底端时下落的高度H ,并依据落点位置测量出小球离开斜槽后的竖直位移y .变更小球在斜槽上的释放位置,进行多次测量,记录数据如下表.高度H(h 为单位长度) h 2h 3h 4h 5h6h 7h 8h9h 竖直位移y /cm30.015.010.07.56.0 5.04.33.83.3(1)在安装斜槽时,应留意_______________________________________________.(2)已知斜槽倾角为θ,小球与斜槽之间的动摩擦因数为μ,木板与斜槽末端的水平距离为x ,小球在离开斜槽后的竖直位移为y ,不计小球与水平槽之间的摩擦,小球从斜槽上滑下的过程中,若动能定理成立,则应满意的关系式是_________.(3)若想利用图象直观得到试验结论,最好应以H 为横坐标,以________为纵坐标,描点作图.(3)由(2)可知,要利用图象直观得到试验结论,图象应为直线,因而以H 为横坐标,以1y 为纵坐标,描点作图即可.【答案】 (1)使斜槽末端O 点的切线水平 (2)Hy =x 24-4μ1tan θ(3)1y8.为验证动能定理,某同学在试验室设计试验装置如图甲所示,木板倾斜构成斜面,斜面B 处装有图乙所示的光电门.(1)如图丙,用10分度的游标卡尺测得挡光条的宽度d =________cm ;(2)装有挡光条的物块由A 处静止释放后沿斜面加速下滑,读出挡光条通过光电门的挡光时间t ,则物块通过B 处时的速度为________;(用字母d 、t 表示)(3)测得A 、B 两处的高度差为H 、水平距离L ,已知物块与斜面的动摩擦因数为μ,当地的重力加速度为g ,为了完成试验,须要验证的表达式为________.(用题中所给物理量符号表示)(2)挡光条的宽度特别小,通过光电门的时间特别短,可以用平均速度代替瞬时速度,所以v B=d t; (3)依据动能定理,合外力的功等于动能变更量,整个过程中只有重力和摩擦力做功,则mgH -μmgL =12mv 2B =12m (d t )2,所以须要验证的表达式为gH -μgL =d 22t2.【答案】 (1)0.51 (2)d t (3)gH -μgL =d 22t29.用如图甲所示的试验装置验证m 1、m 2组成的系统机械能守恒.m 2从高处由静止起先下落,m 1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.图乙给出的是试验中获得的一条纸带:0是打下的第1个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图乙所示.已知m 1=50 g ,m 2=150 g ,g 取9.8 m/s 2,全部结果均保留3位有效数字,则乙 丙 (1)在纸带上打下计数点5时的速度v 5=________ m/s ;(2)在打点0~5过程中系统动能的增量ΔE k =________ J ,系统势能的削减量ΔE p =________ J ; (3)若某同学作出的v 22—h 图象如图丙所示,则当地的实际重力加速度g =________ m/s 2.(3)由机械能守恒定律,得(m 2-m 1)gh =12(m 1+m 2)v 2,整理得v 22=g 2h ,即图象斜率k =g 2,由v 22—h图象可求得当地的实际重力加速度g =2×5.821.20m/s 2=9.70 m/s 2.【答案】 (1)2.40 (2)0.576 0.588 (3)9.7010.利用气垫导轨验证机械能守恒定律,试验装置如图甲所示,水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨,导轨上A 点处有一带长方形遮光条的滑块,其总质量为M ,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m 的小球相连;遮光条两条长边与导轨垂直;导轨上B 点有一光电门,可以测量遮光条经过光电门时的挡光时间t ,用d 表示A 点到光电门B 处的距离,b 表示遮光条的宽度,将遮光条通过光电门的平均速度视为滑块滑过B 点时的瞬时速度.试验时滑块在A 处由静止起先运动.(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度b ,结果如图乙所示,由此读出b =________mm. (2)滑块通过B 点的瞬时速度可表示为________.(3)某次试验测得倾角θ=30°,重力加速度用g 表示,滑块从A 处到达B 处时,m 和M 组成的系统动能增加量可表示为ΔE k =________,系统的重力势能削减量可表示为ΔE p =________,在误差允许的范围内,若ΔE k =ΔE p 则可认为系统的机械能守恒.(4)在步骤(3)试验中,某同学变更A 、B 间的距离,作出的v 2—d 图象如图丙所示,并测得M =m ,则重力加速度g =________m/s 2.(4)由ΔE k =ΔE p 得12(m +M )v 2=⎝⎛⎭⎫m -M 2gd 代入m =M 可得v 2=g2d对应v 2—d 图象可得12g =2.40.5 m/s 2解得g =9.6 m/s 2【答案】 (1)3.85 (2)bt (3)(m +M )b 22t 2⎝⎛⎭⎫m -M 2gd (4)9.6。
2021年中考冲刺实验题专题复习(6)——力学实验(含答案)
2021寒假中考冲刺实验题专题复习(6)——力学实验1.(2019·株洲)用一把刻度尺和一支弹簧测力计探究弹性细绳的伸长量与所受拉力的定量关系。
如图甲所示,A、B分别为处于原长的一根弹性细绳的左右两端,R1和R2是固定在细绳上的两个标识。
现将A端固定,用弹簧测力计将B端沿着细绳所在直线向右拉,R1、R2和B三点位置及弹簧测力计的读数如图乙、丙、丁所示。
已知细绳始终处于弹性限度内。
(1)据甲图可知弹性细绳原长为________cm;乙图中测力计读数为________N。
(2)分析实验数据可知,在弹性限度内,弹性细绳是________(填“均匀”或“不均匀”)伸长的;伸长量与所受拉力________(填“成正比”或“不成正比”)。
(3)当标识R2刚好位于刻度尺上7.00cm位置时,R1位于刻度尺上________cm位置。
现手持细绳两端,A端向左B端向右使它们沿绳所在直线同时匀速运动,若发现标识R2不动,则A、B两端的速度之比为________。
2.(2020八下·江苏月考)为制作弹簧测力计,某物理实验小组对弹簧的伸长与拉力的关系作了探究。
下表是他们利用甲、乙两根不同的弹簧做实验时所记录的数据。
表一:表二:(1)分析表一和表二数据可知:①在一定条件下,弹簧伸长的长度与它所受的拉力成________;②在拉力相同的情况下,甲弹簧伸长的长度比乙弹簧________(选填“大”或“小”)。
(2)如图所示的A、B两弹簧测力计分别使用了甲、乙两弹簧,它们的外壳相同,刻度线分布情况相同,则量程较大的是________弹簧测力计精度较高的是________弹簧测力计。
(均选填“A”或“B”)(3)经实验探究发现:在拉力相同的情况下,弹簧伸长的长度与弹簧的材料、粗细、原长(弹簧不受外力时的长度)等均有关系,请设计一个简单实验,证实弹簧伸长的长度与弹簧原长有关________。
3.(2019八下·锡山期中)在“制作一个橡皮筋测力计”的小组活动中,小军提出了一个问题:“在一定的弹性范围内,橡皮筋伸长的长度跟它受到的拉力可能存在什么关系?”小明和小丽经过思考并猜想后,他们决定一起通过实验来验证。
实验力学考试题及答案
实验力学考试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 某材料在拉伸实验中,当应力达到200 MPa时,应变为0.02,此时材料的弹性模量是多少?A. 10000 MPaB. 20000 MPaC. 50000 MPaD. 100000 MPa2. 在材料力学中,泊松比是描述材料横向应变与轴向应变之间关系的物理量,其取值范围是:A. 0到1B. 0到0.5C. -1到1D. -0.5到0.53. 以下哪种情况下,材料的屈服强度会降低?A. 温度升高B. 应变速率增加C. 材料的微观结构更加均匀D. 材料的晶粒尺寸减小4. 在进行三点弯曲实验时,若支点之间的距离增加,而载荷保持不变,那么材料的弯曲强度将会:A. 增加B. 减少C. 不变D. 无法确定5. 疲劳破坏是指材料在循环载荷作用下逐渐发生破坏的现象,以下哪种因素不会影响疲劳寿命?A. 材料的强度B. 应力循环的幅度C. 材料的微观结构D. 环境温度答案:1. B. 20000 MPa(弹性模量E = 应力/应变)2. B. 0到0.53. A. 温度升高4. B. 减少5. D. 环境温度二、简答题(每题10分,共20分)1. 简述材料力学中的应力-应变曲线,并说明其上各点的意义。
应力-应变曲线是描述材料在拉伸过程中应力与应变之间关系的图形。
曲线上的几个关键点包括:弹性极限、屈服点、强化阶段、颈缩点和断裂点。
弹性极限是材料开始发生永久变形的应力值;屈服点是材料从弹性变形过渡到塑性变形的应力值;强化阶段是材料在进一步拉伸过程中,应力继续增加而应变增加的速率减缓的阶段;颈缩点是材料局部变细,整体截面积减小的点;断裂点是材料最终断裂的应力值。
2. 解释什么是材料的疲劳寿命,并说明影响疲劳寿命的主要因素。
材料的疲劳寿命是指材料在循环载荷作用下能够承受的循环次数。
影响疲劳寿命的主要因素包括:应力循环的幅度、材料的强度和韧性、材料的微观结构、表面处理和环境条件等。
中考物理倒计时专攻32种题型09力学实验(一)(含参考答案)
中考物理倒计时专攻32种题型:专题09力学实验(一)实验一测量物体运动的平均速度▲ 核心考点 【设计与进行实验】 1.实验原理:ts v; 2.主要实验器材及作用:(1)刻度尺:测出小车运动的路程; (2)停表:测出小车运动的时间;(3)金属挡板确保小车在同一位置停下来,更准确地测量路程和时间; 3.实验装置①安装要求:斜面的倾角不宜过大也不宜过小。
倾角过大,会导致小车滑行速度太快,时间太短,不宜测量时间;倾角过小,会造成各阶段的平均速度太接近,或小车可能滑不到斜面底。
因此,斜面倾角应较小,目的是为了减小小车运动的速度,便于测量时间; ②小车每次必须从斜面上同一位置由静止开始下滑,且小车运动过程中不能改变斜面的倾角; 4.小车运动距离:从“车头到车头”、或从“车尾到车尾”的距离;5.实验中应多次测量求平均值减小误差:每次测量时,必须让小车从斜面上同一位置由静止开始下滑;6.刻度尺的使用和读数:刻度尺要估读; 【交流与讨论】7.误差分析:①当小车过了起始位置才开始计时或小车未达终点就停止计时,会导致测量时间偏小,平均速度偏大;②当小车到达终点后才停止计时或小车未开始运动提前计时,会导致测量时间偏大,平均速度偏小;③小车没有从静止开始下滑,所测平均速度偏大; 8.小车运动状态的判断:从斜面顶端到底端的过程中小车做变速直线运动,受非平衡力的作用;9.增大小车平均速度的方法:增大斜面的倾斜程度; 10.小车从起点、中点分别下滑的评估:①上半程、下半程的平均速度不等于全程的平均速度;具体关系为:上全下v v v >>,由此可知,小车在斜面上运动的速度越来越快; ②下半程平均速度计算方法:212133t t s s t s v --==下,不能从中点开始下滑,原因是从中点由静止下滑所测时间不等于下半程时间;11.能量转化情况:小车运动过程中,动能增大,重力势能减小,机械能减小(转化为内能)。
▲ 针对训练如图1所示,在测量小车运动的平均速度实验中,让小车从斜面的A 点由静止开始下滑并开始计时,分别测出小车到达B 点和C 点的时间,即可算出小车在各段的平均速度。
高考物理专项复习《力学实验》含答案
高考物理专项复习《力学实验》含答案1.橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比,即F=kx,k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关。
理论与实验都表明k=Y SL,其中Y是由材料决定的常数,材料力学中称之为杨氏模量。
(1)在国际单位中,杨氏模量Y的单位应该是___________A.N B.m C.N/m D.Pa(2)有一段横截面是圆形的橡皮筋,应用螺旋测微器和刻度尺分别测量它的直径和长度如图(a)和图(b)所示,刻度尺的读数为___________cm,螺旋测微器的读数为___________mm。
(3)小华通过实验测得该橡皮筋的一些数据,作出了外力F与伸长量x之间的关系图像如图(c)所示。
由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k=___________N/m,这种橡皮筋的Y值等于___________(结果保留两位有效数字)。
(4)图像中图线发生弯曲的原因是___________。
【答案】D11.98(11.96~12.00均正确) 3.999(3.998~4.000均正确)319.1 3.0×106 Pa橡皮筋受力发生的形变超出其弹性限度,不再遵循弹力F与伸长量x成正比的规律【详解】(1)[1]根据表达式Sk YL=得kLYS=已知k的单位是N/m,L的单位m,S的单位是m2,所以Y的单位是N/m2,也就是Pa,故D项正确。
(2)[2][3]刻度尺从零开始,橡皮筋的尾部接近12.00,则读数估读为11.98 cm;螺旋测微器固定部分读数3.5 mm,转动部分读数为49.9,故读数为3.5 mm+49.9×0.01 mm=3.999 mm。
(3)[4]根据胡克定律F=kx可知,图像的斜率大小等于劲度系数大小,由图像求出劲度系数为k=15.00.047N/m=319.1 N/m[5]根据Sk YL=可得62319.10.1198Pa 3.010Pa0.0039993.14()2kLYS⨯===⨯⨯(4)[6]当弹力超过其弹性限度时,胡克定律不再适用,即不再遵循伸长量x与弹力F成正比的规律,故图线发生弯曲。
高考复习(物理)专项练习:力学实验【含答案及解析】
专题分层突破练16力学实验A组1.(2021浙江衢州高三二模)(1)图甲中,探究求合力的方法、研究平抛运动两实验均需使用的器材是(填写器材名称)。
甲(2)在探究求合力的方法实验中,通过对拉的方法来选择两个弹簧测力计。
方案一为两弹簧测力计竖直悬挂在铁架台上对拉,方案二为两弹簧测力计置于水平桌面对拉,下列说法正确的是。
A.弹簧测力计使用前必须进行调零B.实验时,两个弹簧测力计的量程需一致C.若方案一的两弹簧测力计读数相等,则可正常使用D.若方案二的两弹簧测力计读数相等,则可正常使用(3)在探究求合力的方法的实验中,某实验小组使用的弹簧测力计量程为0~5.00 N,将橡皮条一端固定,先用两只弹簧测力计将橡皮条另一端拉到某一位置,标记为O点,紧靠细绳标记A、B两点,并记录弹簧测力计读数;然后用一只弹簧测力计将其拉至O点,标记紧靠细绳的C点,并记录弹簧测力计读数,该小组完成的部分实验数据记录在图乙中。
乙①按实验要求完成作图。
②结合图乙,分析实验过程与结果,下列措施对减小实验误差有益的是。
A.适当增加橡皮条的原长B.适当增大两细绳的夹角C.增大A、B两点到O点的距离D.增大弹簧测力计的拉力2.(2021江西赣州高三一模)图甲为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图。
实验步骤如下:甲乙①用天平测量物块和遮光片的总质量m'、重物的质量m,用游标卡尺测量遮光片的宽度d,用刻度尺测量两光电门之间的距离s;②调整轻滑轮,使细线水平;③让物块从光电门A的左侧由静止释放,用数字计时器分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间Δt A和Δt B,求出加速度a;④多次重复步骤③,求a的平均值a;⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数μ。
回答下列问题:(1)下列说法正确的是。
A.此实验需要平衡摩擦力B.此实验需要遮光片的宽度d尽量小些C.此实验需要满足m'远大于mD.此实验需要两光电门之间的距离s尽量小些(2)测量d时,某次游标卡尺(主尺的最小分度为1 mm)的读数如图乙所示,其读数为 cm。
力学实验报告标准答案
1、为何在拉伸试验中必须采用标准试件或比例试件,材料相同而长短不同的试件延伸率是否相同?答:拉伸实验中延伸率的大小与材料有关,同时与试件的标距长度有关.试件局部变形较大的断口部分,在不同长度的标距中所占比例也不同.因此拉伸试验中必须采用标准试件或比例试件,这样其有关性质才具可比性.材料相同而长短不同的试件通常情况下延伸率是不同的(横截面面积与长度存在某种特殊比例关系除外).2、分析比较两种材料在拉伸时的力学性能及断口特征.答:试件在拉伸时铸铁延伸率小表现为脆性,低碳钢延伸率大表现为塑性;低碳钢具有屈服现象,铸铁无.低碳钢断口为直径缩小的杯锥状,且有450的剪切唇,断口组织为暗灰色纤维状组织。
铸铁断口为横断面,为闪光的结晶状组织。
.3.分析铸铁试件压缩破坏的原因.答:铸铁试件压缩破坏,其断口与轴线成45°~50°夹角,在断口位置剪应力已达到其抵抗的最大极限值,抗剪先于抗压达到极限,因而发生斜面剪切破坏。
4、低碳钢与铸铁在压缩时力学性质有何不同? 结构工程中怎样合理使用这两类不同性质的材料?答:低碳钢为塑性材料,抗压屈服极限与抗拉屈服极限相近,此时试件不会发生断裂,随荷载增加发生塑性形变;铸铁为脆性材料,抗压强度远大于抗拉强度,无屈服现象。
压缩试验时,铸铁因达到剪切极限而被剪切破坏。
通过试验可以发现低碳钢材料塑性好,其抗剪能力弱于抗拉;抗拉与抗压相近。
铸铁材料塑性差,其抗拉远小于抗压强度,抗剪优于抗拉低于抗压。
故在工程结构中塑性材料应用范围广,脆性材料最好处于受压状态,比如车床机座。
5.试件的尺寸和形状对测定弹性模量有无影响?为什么?答: 弹性模量是材料的固有性质,与试件的尺寸和形状无关。
6.逐级加载方法所求出的弹性模量与一次加载到最终值所求出的弹性模量是否相同?为什么必须用逐级加载的方法测弹性模量?答: 逐级加载方法所求出的弹性模量与一次加载到最终值所求出的弹性模量不相同,采用逐级加载方法所求出的弹性模量可降低误差,同时可以验证材料此时是否处于弹性状态,以保证实验结果的可靠性。
力学实验报告答案
力学实验报告答案力学实验报告答案引言:力学是物理学的一个重要分支,研究物体的运动和相互作用。
在力学实验中,通过设计合适的实验装置和进行精确的测量,可以验证力学理论,并获得一些有价值的实验数据。
本文将就几个力学实验的结果和分析进行讨论,以加深对力学知识的理解。
实验一:简谐振动简谐振动是力学中的重要概念,指的是振动系统在无阻尼和无外力的情况下,受到恢复力作用而产生的振动。
我们通过实验装置模拟了简谐振动,并测量了振动周期与振幅的关系。
实验结果显示,振动周期与振幅的平方成正比。
这符合简谐振动的特性,即振动周期与振幅无关,只与振动系统的特性有关。
通过分析实验数据,我们可以得出简谐振动的周期公式:T=2π√(m/k),其中T为振动周期,m为振动系统的质量,k为恢复力系数。
实验二:牛顿第二定律牛顿第二定律是力学中的重要定律,描述了物体的加速度与作用在物体上的合力之间的关系。
我们通过实验验证了牛顿第二定律,并测量了物体的加速度与施加在物体上的力的关系。
实验结果显示,物体的加速度与施加在物体上的力成正比。
这符合牛顿第二定律的表述:F=ma,其中F为合力,m为物体的质量,a为物体的加速度。
通过分析实验数据,我们可以得出物体的加速度与施加在物体上的力的关系为:a=F/m。
实验三:动量守恒定律动量守恒定律是力学中的重要定律,描述了一个封闭系统中物体的总动量保持不变。
我们通过实验验证了动量守恒定律,并测量了碰撞前后物体的动量之和。
实验结果显示,碰撞前后物体的动量之和保持不变。
这符合动量守恒定律的表述:m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2',其中m1和m2分别为两个物体的质量,v1和v2分别为碰撞前两个物体的速度,v1'和v2'分别为碰撞后两个物体的速度。
通过分析实验数据,我们可以验证动量守恒定律的成立。
结论:通过以上实验的结果和分析,我们验证了简谐振动、牛顿第二定律和动量守恒定律这几个力学理论。
1验证动量守恒定律(高考物理力学实验)含答案与解析
1验证动量守恒定律(高考物理力学实验)含答案与解析组卷老师:莫老师评卷人得分一.实验题(共50小题)1.如图,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撤前后的动量关系。
图中0点是小球抛出点在地面上的垂直投影,实验时先让入射球m1,多次从倾斜轨道上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,然后,把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球m1,从斜轨上S位置静上释放,与小球m2相碰,并多次重复,测出碰后m1平均落地点在M点,m2平均落地点在N点,不计小球与轨道润的摩擦。
(1)实验中,不需要测量的物理量是(填选项前的符号)。
A.两个小球的质量m1、m2B.小球抛出点距地面的高度HC.小球做平抛运动的射程(2)若实验中发现m1OM+m2ON小于m1OP,则可能的原因是(填选项前的符号)。
A.碰撞过程有机械能的损失B.计算时没有将小球半径考虑进去C.放上小球m2后,入射球m1从倾斜轨道上都止释放的位置比原来的低(3)若两球发生弹性正碰,则OM、ON、OP之间一定满足的关系是(填选项前的符号)。
A.OP=ON﹣OMB.2OP=ON+OMC.OP﹣ON=2OM第1页(共111页)2.用如图甲所示的装置验证动量守恒定律,小车P的前端粘有橡皮泥,后端连接通过打点计时器的纸带,在长木板右端垫放木块以平衡摩擦力,推一下小车P,使之运动,与静止的小车Q相碰粘在一起,继续运动。
(1)实验获得的一条纸带如图乙所示,根据点迹的不同特征把纸带上的点进行了区域划分,用刻度尺测得各点到起点A的距离。
根据碰撞前后小车的运动情况,应选纸带上段来计算小车P的碰前速度。
(2)测得小车P(含橡皮泥)的质量为m1,小车Q(含橡皮泥)的质量为m2,如果实验数据满足关系式,则可验证小车P、Q碰撞前后动量守恒。
(3)如果在测量小车P的质量时,忘记粘橡皮泥,则所测系统碰前的动量与系统碰后的动量相比,将(填“偏大”或“偏小”或“相等”)。
乔佳林学案《力学实验》(含答案)(7)
乔佳林学案《力学实验》大连市物理名师工作室门贵宝1.某实验小组设计了如图甲所示的实验装置,通过改变重物的质量,利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力f的关系图线,如图乙所示.则滑块和位移传感器发射部分的总质量m=________kg;滑块和轨道间的动摩擦因数μ=_________.(重力加速度g取10 m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力)甲乙2.某同学在做“研究匀变速直线运动”实验时,从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条纸带,已知打点计时器使用电源频率为50 Hz,每两个相邻计数点间有四个点没有画出,则纸带上相邻两个计数点间的时间间隔为______s.如果用x1、x2、x3、x4、x5、x6来表示从O点开始各相邻两个计数点间的距离,用T表示两相邻记数点的时间间隔,则该匀变速直线运动的加速度的表达式为a=______________(用符号写出表达式,不要求计算).打F 点时物体的速度大小为v F=________m/s.(保留3位有效数字)3.在“探究弹簧弹力和伸长量的关系”实验中,采用如图甲所示的实验装置,利用钩码的重力对弹簧提供恒定的拉力.实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在绳子的下端,每次测出相应的弹簧总长度.(1)有一个同学通过以上实验,已经把6组数据对应的坐标在坐标系中描出,请作出F -L图象;(2)请根据你作的图象得出该弹簧的原长L=________cm,劲度系数k=________N/m;(3)根据该同学的实验情况,请你帮助他设计一个记录实验内容及数据的表格(不必填写实验测得的具体数据);(4)该同学实验时,把弹簧水平放置进行测量,与通常将弹簧悬挂进行比较:优点是:______________________________________________________;缺点是:_________________________________________________________.甲 乙4.某实验小组在实验室做“验证牛顿运动定律”实验:(1)甲同学在物体所受合外力不变时,改变物体的质量,得到数据如下表所示.①根据表中的数据,在下图所示的坐标中描出相应的实验数据点,并作出a -1m图象.②由a -1m 图象,你得出的结论为________________________________________.③物体受到的合力大约为________.(结果保留两位有效数字)(2)乙同学在保持小车质量不变的情况下,通过多次改变对小车的拉力,由实验数据作出的a—F图象如图所示,则该图象中图线不过原点的原因是:________________,小车的质量为__________kg.(保留两位有效数字)1.0.5 0.2[解析] 本题图象不过原点是因为实验过程没有平衡摩擦力,根据牛顿第二定律有F -μmg=ma ,则加速度a =F m -μg,所以图象斜率k =1m ,纵轴截距b =-μg,结合图象得总质量m =1k =0.5 kg ,动摩擦因数μ=-bg=0.2.2.0.1(x 4+x 5+x 6)-(x 1+x 2+x 3)(3T )21.60 [解析] 打点计时器每隔0.02 s 打一个点,则相邻两个计数点的时间间隔为T =5×0.02 s =0.1 s ,由(x 4+x 5+x 6)-(x 1+x 2+x 3)=a(3T)2,得a =(x 4+x 5+x 6)-(x 1+x 2+x 3)(3T )2;打D 点时物体的速度大小为v D =(10.81+12.70)×10-22×0.1 m/s =1.176 m/s ,打E 点时物体的速度大小为v E =(15.10+12.70)×10-22×0.1m/s =1.390 m/s ,由v E =v D +v F2,得v F =1.60 m/s.3.(1)如图所示 (2)5 20 (3)如表所示 (4)避免弹簧自身所受的重力对实验的影响 弹簧与桌面及绳子与滑轮间的摩擦产生误差[解析] (1)簧的劲度系数,由图象知L 0=5 cm ,k =20 N/m ;(3)实验数据记录表格如表所示;(4)探究弹簧弹力和伸长量之间的关系实验,一般是将弹簧竖直悬挂,改进后可避免弹簧自身所受的重力对实验的影响,但弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦可产生实验误差.4.(1)①如图所示 ②在物体所受合外力不变时,物体的加速度与质量成反比 ③0.16 N (2)木板倾角过大(或平衡摩擦力过度) 2.0[解析] (1)①a—1m 图象如图所示;②在物体所受合外力不变时,物体的加速度与质量成反比;③由牛顿第二定律F =ma得,a =F·1m,即图线的斜率等于小车所受的合外力.(2)由图象可得拉力等于零时,加速度不等于零,故木板倾角过大(或平衡摩擦力太过);由牛顿第二定律F =ma 得,a =F·1m ,即图线的斜率等于小车质量的倒数,小车质量大小为m =42.25-0.25kg =2.0 kg.。
物理力学实验考试试题答案
物理力学实验考试试题答案一、选择题1. 在经典力学中,物体所受合力等于其质量与加速度的乘积,这一定律被称为:A. 牛顿第一定律B. 牛顿第二定律C. 牛顿第三定律D. 万有引力定律2. 物体做匀速圆周运动时,下列哪个量是恒定不变的?A. 线速度B. 角速度C. 向心加速度D. 切线加速度3. 一个质量为m的物体,沿斜面下滑,斜面倾角为θ,若摩擦系数为μ,物体下滑的加速度为:A. gB. g sinθC. g cosθD. (mg sinθ - μmg cosθ) / m4. 关于动量守恒定律,以下说法正确的是:A. 只适用于宏观物体B. 只适用于闭合系统C. 只适用于弹性碰撞D. 在非惯性参考系中不适用5. 一个弹簧振子的周期T与振幅A的关系是:A. T与A成正比B. T与A成反比C. T与A无关D. T与A的平方成正比二、填空题1. 在牛顿第二定律中,力F、质量m和加速度a之间的关系可以用公式__________表示。
2. 物体在水平面上做直线运动,若已知物体的动能E_k和势能E_p,则机械能E总可以表示为__________。
3. 一个质点在均匀重力场中自由下落,其势能E_p可以表示为__________,其中m是物体的质量,g是重力加速度,h是高度。
4. 动量守恒定律表明,在一个封闭系统中,所有物体的动量之__________在任何时候都保持不变。
5. 弹簧振子的周期T与弹簧的劲度系数k和振子的质量m以及振幅A的关系可以用公式__________表示。
三、计算题1. 一个质量为2kg的物体,受到一个水平方向的恒定力F=10N的作用,求物体在力作用下5秒内的位移。
2. 一个质点从高度h=20m的地方自由下落,求落地时的速度v和落地时的动能E_k。
3. 一个弹簧振子,其弹簧的劲度系数为0.5 N/m,振子的质量为0.2 kg,振子的振幅为0.1 m,求该振子的周期T。
四、实验设计题1. 设计一个实验来验证牛顿第二定律。
力学测试课后习题答案(1)
R1
R2
F F E SE
F e M W WE
补偿片
对臂全桥
d1 1 2 3 4 2 F
d1 F 2
2. 测e
d1 F SE 2
1 F bhE d1 2
R1、R2组成双臂半桥
2 d 2 1 2 M
M d2 2
( ) d M M t M M t M M
x z F z 2 x z F z 1 F z 1 F z 2
因为
F z (LL A) MFz1 W E
M
Fz 2
Fy LA WE
所以
F ( LL A ) F L L z z A F z d W E W E W E
E W E 2
F e M E WE
因为
Fe 1 M d 2
所以
1 F bhE d1 2
W E h d2 e d2 2 F 6 d1
3.20 如图是一个测力传感器的钢制圆筒。其上贴有八个应变片。 试将该八个应变片接成全桥以消除力的偏心影响。
FRB B bh
组成全桥测量电路
1 1 1 1 F ( F F ) F d R A R B R A R B b h E b h E b h E b h E 2 ( 1 ) ( F F ) R A R B b h E
因为
F F F R A R B
对以上性能指标计算方法分别为
R eH c
FeH c S0
R eLc
FeLc S0
Rmc Fmc S0
R pc
2020中考物理专题复习:力学实验题(含答案)
2020 中考物理专题复习:力学实验题(含答案)1. 测平均速度小梦利用如图1所示的装置,测量小车运动的平均速度。
让小车从斜面上的 A 点由静止开始下滑分别测出小车到达 B 点和 C 点的时间,即可测出小车在不同阶段的平均速度。
(1) 应选择较小坡度的斜面,这样设计的目的是在实验中便于测量。
(2) 图中BC 段的路程s BC= cm,如果测得小车通过BC 段所用时间t BC=2 s,则小车在BC 段的平均速度v BC= cm/s。
(3) 在测量小车到达 B 点的时间时,如果小车还没有到达 B 点时就停止计时,则测出AB 段的平均速度v AB 会偏(选填“大”或“小”。
)(4) 实验中应该多次测量,每次测量时必须让小车从由静止开始下滑。
(5) v AC (选填“ >”“或<“”=”AB)v。
2. 测密度2017 年 5 月 5 日,我国自行研制且具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919 在浦东机场成功首飞。
第三代铝锂合金材料在C919 机体结构的用量达到了8.8%,为了测量该铝锂合金材料的密度,某中学学习小组的同学们用相同材料的铝锂合金材料样品做了如下实验。
(1) 将天平放在水平桌面上,将游码放在标尺左端的处,发现指针指在分度盘中央刻度线的左侧,如图 2 甲所示,为使横梁在水平位置平衡,应将平衡螺母向(选填“左”或“右”移)动。
(2) 用调节好的天平测量样品的质量,操作情景如图乙所示,错误之处是。
(3) 改正错误后,当右盘中所加砝码质量和标尺上游码位置如图丙所示时g。
(4) 在量筒内装有一定量的水,样品放入量筒前后的情况如图丁所示,则样品的体积是cm3,此样品的密度是kg/m 3。
(5) 该小组尝试用另一种方法测量该样品的密度,如图戊所示,他们做了如下的操作:①用弹簧测力计测出样品的重力为G;②将样品挂在弹簧测力计下,使样品浸没在水中并保持静止(样品未接触到容器底部),读出弹簧测力计的示数F; ③样品的密度表达式为ρ样品= 。
押实验题11:力学实验(解析版)--备战2024年中考物理
押实验题11:力学实验中考常考的力学实验一共有9个,其中包括:探究影响滑动摩擦力大小的因素、探究压力的作用效果与那些因素有关、探究液体内部压强的特点、大气压强的特殊测量方法、浮力大小的影响因素或利用浮力测物体的密度、探究影响动能大小的因素、探究影响重力势能大小的因素、以及探究杠杆的平衡条件。
在处理实验探究题时,需要明白实验的目的是什么、明白实验的原理,在根据所学知识进行处理,这样实验题就比较简单了。
秘籍1:怎样解探究影响滑动摩擦力大小的实验问题1.解答影响滑动摩擦力大小因素的实验问题时应明确以下两点:(1)实验中测量滑动摩擦力的大小时运用了二力平衡条件和转换法。
由于摩擦力不能直接测量,所以用弹簧测力计拉木块在水平方向上做匀速直线运动,由二力平衡条件知,弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小。
(2)由于影响滑动摩擦力大小的因素有压力的大小和接触面的粗糙程度,所以在探究过程中应采用控制变量法。
2.注意事项若要探究滑动摩擦力与接触面积的关系,可将同一木块分别侧放、平放、竖放在同一水平长木板上,拉动木块做匀速直线运动,观察弹簧测力计示数是否相同。
秘籍2:怎样解探究压力作用效果与那些因素有关的实验题1.压力的作用效果主要从力改变物体的形状上考虑。
压力的作用效果与压力的大小和受力面积有关,本类题主要利用控制变量法来分析是压力改变还是受力面积改变,如何改变。
通过受力物体形状改变的大小来显示压力的作用效果。
形变量越大,力的作用效果越明显。
2.注意事项(1)实验中不能选用木板作为受压物体,因为木板的形变程度不明显,故应选用形变程度明显的海绵进行实验;(2)实验中应使受压物体相同;(3)实验中运用了控制变量法和转换法。
秘籍3:怎样解研究液体内部压强的实验问题(1)实验时,通过U 形管两端液面的高度差来反映(或显示)金属盒受到的压强大小,这种方法叫转换法。
若金属盒受到压强但U 形管两端液面高度差为0,说明压强计的气密性差,有漏气的部位存在。
力学实验(参考答案)
精品拼搏 高中物理必抓力学实验基础(答案)一、六个基本实验I :3.尽量使各点分布在所画出的直线上,可允许少数点分布于直线两侧,明显偏离直线的点可舍去. II :1. 校准零点 2. 相同 3. 过大;过小 4. 保持不变III :2. 平行 3. 靠近打点计时器 4. 打点稳定;立即关闭电源IV :1. ① 不要 :②无需 2.远大于V :1. 匀速运动 2. 相对均匀 3. 同一 ;静止VI :1.竖直;竖直 2. 接通电源;松开纸带 3. 体积较小;质量较大 4. 小于 5. 不能;不能二、 (1)DCBA (2)0.1 (3) (4)三、【详解】(1)9 mm +12×0.05 mm =0.960 cm 。
(2) 遮光片经过光电门A 、B 时的瞬时速度v A =d Δt A ,v B =d Δt B ,A 、B 间位移为s ,由2as =v 2B -v 2A ,得a =12s ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎫d Δt B 2-⎝⎛⎭⎫d Δt A 2。
(3)设细线上的拉力为F T ,对物块、重物利用牛顿第二定律:则mg -F T =ma ,F T -μMg =Ma ,两式联立得μ=mg -(M +m )a Mg。
(4)细线没有调整到水平,属于实验方法粗略,这样会引起系统误差。
答案:(1)0.96 (2)12s ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫d Δt B 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫d Δt A 2 (3)mg -(M +m )a Mg (4)系统误差 四、【详解】1.本次实验是在竖直面内做的实验,所以需要在竖直方向上对弹簧秤调零,故选择B 。
弹簧测力计的量程是很小的,所以不能用力拉,C 错误。
为了检验两个弹簧秤是否相同,要将两只弹簧秤水平互钩对拉,然后进行读数比较,故选择D 。
2.本实验中,合力和分力的等效性是通过悬挂同一水杯来体现的。
只要O 点静止,无论停留在何处,即实现了合力与分力的等效。
故C 步骤多余。
工程力学实验报告答案
一、实验目的1. 了解工程力学实验的基本方法和步骤。
2. 通过实验,掌握力学基本理论在工程实际中的应用。
3. 培养实验操作技能,提高实验数据分析能力。
二、实验内容1. 材料力学实验:拉伸试验、压缩试验、弯曲试验。
2. 建筑力学实验:静力平衡实验、超静定结构受力分析实验。
三、实验步骤1. 实验一:拉伸试验(1)将试样固定在拉伸试验机上,调整试验机至预定位置。
(2)缓慢加载,记录加载过程中的力值和位移值。
(3)观察试样变形情况,记录断裂位置。
(4)分析试验数据,绘制拉伸曲线,计算弹性模量、屈服强度等指标。
2. 实验二:压缩试验(1)将试样固定在压缩试验机上,调整试验机至预定位置。
(2)缓慢加载,记录加载过程中的力值和位移值。
(3)观察试样变形情况,记录断裂位置。
(4)分析试验数据,绘制压缩曲线,计算抗压强度、弹性模量等指标。
3. 实验三:弯曲试验(1)将试样固定在弯曲试验机上,调整试验机至预定位置。
(2)缓慢加载,记录加载过程中的力值和位移值。
(3)观察试样变形情况,记录断裂位置。
(4)分析试验数据,绘制弯曲曲线,计算抗弯强度、弹性模量等指标。
4. 实验四:静力平衡实验(1)搭建静力平衡实验装置,调整实验参数。
(2)观察实验现象,记录实验数据。
(3)分析实验数据,验证静力平衡原理。
5. 实验五:超静定结构受力分析实验(1)搭建超静定结构实验装置,调整实验参数。
(2)观察实验现象,记录实验数据。
(3)分析实验数据,验证超静定结构受力分析原理。
四、实验结果与分析1. 拉伸试验根据实验数据,绘制拉伸曲线,计算弹性模量E=...(单位:MPa),屈服强度σs=...(单位:MPa),抗拉强度σb=...(单位:MPa)。
2. 压缩试验根据实验数据,绘制压缩曲线,计算抗压强度σc=...(单位:MPa),弹性模量E=...(单位:MPa)。
3. 弯曲试验根据实验数据,绘制弯曲曲线,计算抗弯强度σb=...(单位:MPa),弹性模量E=...(单位:MPa)。
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1.【2014•无锡市第一学期期中】在“利用打点计时器测定匀变速直线运动加速度”的实验中,某同学在打出的纸带上按打点的先后顺序每5点取一个计数点,共取了A、B、C、D、E、,六个计数点(每相邻两个计数点间还有四个点).从A点开始在每一个计数点处将纸带剪开分成五段(分别为a、b、c、d、e段),将这五段纸带由长到短紧靠但不重叠地粘在xOy坐标系中,如图所示.⑴若把每一段纸带的右上端连接起来,结果得到一条倾斜的直线,如图所示,由图可知纸带做运动,你判断的依据是;⑵为求出打B点时小车的瞬时速度,需要测出哪段纸带的长度?答:;⑶若测得a段纸带的长度为10.0cm,e段纸带的长度为2.0cm,则可求出加速度的大小为m/s2。
2.【2014•盐城市第一学期期中】如图甲所示,在竖直平面内,将小圆环挂在橡皮条的下端,橡皮条长度为GE。
用两根弹簧测力计拉动小圆环到O点,小圆环受到作用力F1、F2和橡皮条的拉力F0,如图乙所示。
⑴如图乙,此时要记录下拉力F1、F2的大小,并在白纸上作出,以及O点的位置;⑵实验中,不必要...的是;A.选用轻质小圆环B.弹簧测力计在使用前应校零C.撤去F1、F2,改用一个力拉住小圆环,仍使它处于O点D.用两根弹簧测力计拉动小圆环时,要保持两弹簧测力计相互垂直⑶图丙中F′是用一个弹簧测力计拉小圆环时,在白纸上根据实验结果画出的图示。
F与F′中,方向一定沿GO方向的是。
3.【2013•苏州市第一学期期中】在用如图甲所示装置探究“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验中。
⑴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;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,调节砝码盘和砝码质量的大小,使小车在砝码盘和砝码的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动B.将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砝码盘和砝码,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动C.将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砝码盘和砝码,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动⑵图乙是实验所打出的一条纸带,在纸带上标出了5个计数点,在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出(图中数据的单位是cm),算出小车的加速度a = m/s 2(结果保留两位有效数字);⑶某同学在“探究加速度与质量关系”时,通过给小车增加砝码来改变小车的质量M ,得到小车的加速度a 与质量M 的数据,画出a -1/M 图线后,发现:当1/M 较大时,图线发生弯曲,于是,该同学对实验方案进行了进一步地修正,避免了图线的末端发生弯曲的现象,那么,该同学的修正方案可能是 。
A .改画a 与mM +1的关系图线 B .改画a 与(M +m )的关系图线 C .改画a 与M m 的关系图线 D .改画a 与2)(1m M +的关系图线根据纸带上的数据可知,小车在相邻相等时间内的位移分别为:x 1=3.85cm ,x 2=4.20cm ,x 3=4.54cm,x 44.【2013•苏州五市三区第一学期期中】在探究物体运动加速度与外力关系的实验中: ⑴某些同学不能得到当小车的质量一定时加速度a 与作用力F 成正比的正确图线,而是得出下列图线,请分别说出得到图中A 、B 、C 三种图线的原因:得到A图的原因是:;得到B图的原因是:;得到C图的原因是:;⑵某同学在接通电源进行实验之前,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(只要指出两处错误或不妥之处)。
⑶如下图为某同学实验中获得的一条纸带,A、B、C、D是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点有四个点没有画出,从图中读出A、B两点间距s=cm,C点对应的速度是v C=m/s,加速度是a=m/s2(计算结果保留两位有效数字)。
5.【2014•江苏省海门中学第一次诊断考试】某同学用图示实验装置验证质量一定时系统的加速度与合外力的关系,小车内盛有沙子,沙桶和沙桶内沙子的总质量记为m,小车及车内沙子的总质量记为M,在实验中保持m与M之和不变,将沙桶和沙桶内沙子总重力视为系统所受合外力F,先通电源,再释放纸带,系统加速度a由纸带计算得到;该同学从车子中取出一些沙子,放入沙桶中,改变F的大小,重复多次,测得多组(a,F)。
⑴该同学在实验中缺了一个必要步骤是;⑵通过表格中的数据在下图坐标系中画出a-F图象,利用图象求出M+m=kg;⑶该实验研究的对象是 ,所受的合外力是 。
5.⑴平衡摩擦力;⑵图略,见解析,0.2;⑶M +m ,mg 。
解析:⑴本实验是将沙桶和沙桶内沙子总重力视为系统所受合外力F ,而实际上小车在运动过程中还受到长木板的摩擦力作用,因此应将木板右端垫高,构成一斜面,让小车及车内沙子的总重力沿斜面向下的分力与摩擦力相平衡,故所缺的一个必要步骤是平衡摩擦力;⑵根据表格中的数据将纵横轴分别定为a 和F ,并选择合适标度,采用描点作图法,所作a -F 图线如下图所示;⑶在所作a -F 图象中,图线的斜率表示了整体质量的倒数,因此,M +m =k 1=075.1035.0--kg =0.2kg ;通过上述分析可知,该实验研究的对象是整体,即M +m ,所受的合外力是沙桶和沙桶内沙子总重力,即mg 。
考点:本题主要考查了探究加速度与力之间的关系实验问题,涉及实验步骤的掌握、数据的处理、和实验原理的理解等知识。
6.【2014•南师附中第一学期期中】某同学设计了一个探究加速度a 与物体所受合外力F 及质量m 关系的实验,图甲为实验装置简图。
(交流电的频率为50Hz)⑴若取小车质量M=0.4kg,改变砂桶和砂的质量m的值,进行多次实验,以下m的值不合适的是;A.m1=5g B.m2=1kg C.m3=10g D.m4=400g⑵图乙为某实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为m/s2;(保留两位有效数字)⑶为了用细线的拉力表示小车受到的合外力,实验操作时必须首先,该操作是否成功的判断依据是。
7.【2014•盐城市第一学期期中】图甲为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图,细线平行于桌面,物块和遮光片的总质量为M、重物的质量为m,遮光片的宽度为d,两光电门之间的距离为s。
让物块从光电门A的左侧由静止释放,分别测出遮光片通过光电门A、B所用的时间为t A和t B,用遮光片通过光电门的平均速度表示遮光片竖直中线通过光电门的瞬时速度。
⑴如果物块运动的加速度为a ,则物块与水平桌面之间动摩擦因数μ为 ; A .Mg am M mg )(+- B .mg a m M Mg )(+- C .g M Ma mg - D .mgMa mg -⑵利用实验中测出的物理量,算出物块运动的加速度a 为 ; A .)11(2222B A t t s d - B .)11(2222AB t t s d -C .B A t t d D .)()(B A B A B A t t t t t t d +-⑶遮光片通过光电门的平均速度 (选填“大于”、“等于”或“小于”)遮光片竖直中线通过光电门的瞬时速度,由此会产生误差,请写出一种减小这一误差的方法。
答:。
8.【2014•盐城市第一学期期中】用图甲所示装置验证机械能守恒定律时,所用交流电源的频率为50Hz ,得到如图乙所示的纸带。
选取纸带上打出的连续五个点A 、B 、C 、D 、E ,测出A 点距起点O 的距离为s 0=19.00cm ,点A 、C 间的距离为s 1=8.36cm ,点C 、E 间的距离为s 2=9.88cm ,g 取9.8m/s 2,测得重物的质量为100g 。
⑴下列做法正确的有 ;物块重物A.图甲中两限位孔必须在同一竖直线上B.实验前,手应提住纸带上端,并使纸带竖直C.实验时,先放手松开纸带再接通打点计时器电源D.数据处理时,应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置⑵选取O、C两点为初末位置研究机械能守恒。
重物减少的重力势能是J,打下C点时重物的速度是m/s。
(结果保留三位有效数字)⑶实验中,重物减小的重力势能总是略大于增加的动能,写出一条产生这一现象的原因。
9.【2014•启东中学第一学期期中】如图为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图。
现有的器材为:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重物、导线、开关。
回答下列问题:⑴为完成此实验,除了所给的器材,还需要的器材有(填入正确选项前的字母);A.秒表B.刻度尺C.0~6V的交流电源D.0~6V的直流电源⑵实验中误差产生的原因有(写出两个原因);⑶若已知打点计时器的电源频率为50Hz,当地的重力加速度为g=9.80m/s2,重物质量为m kg,实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示,其中O为第一个点,A、B、C为另外3个连续点,由图中数据可知重物由O点运动到B点重力势能减少量ΔE p=J,动能增量ΔE k=J,得出的结论是。
(计算结果保留三位有效数字)8.2010·海南物理·14利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置示意图如图1所示:(1)实验步骤:①将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度不低于lm ,将导轨调至水平;②用游标卡尺测量挡光条的宽度l ,结果如图2所示,由此读出l =________mm ; ③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s =__________m ;④将滑块移至光电门1左侧某处,待砝码静止不动时,释放滑块,要求砝码落地前挡光条已通过光电门2;⑤从数字计时器(图1中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间1t ∆和2t ∆;⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M ,再称出托盘和砝码的总质量m 。
(2)用表示直接测量量的字母写出下列所示物理量的表达式:①滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为1=v __________和2=v ________。
②当滑块通过光电门1和光电门2时,系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为k1E =___________和k2E =__________。
③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中,系统势能的减少P E ∆=__________(重力加速度为g )。
(3)如果P E ∆=______________,则可认为验证了机械能守恒定律。
【答案】 (1)②9.30③60.00(答案在59.96~60.04之间的,也给分)(2)①1l t ∆,2l t ∆②211()()2l M m t +∆,221()()2l M m t +∆ ③mgs (3)k 2k1E E -答案:(1) ①②或①③;(2)①③;(3)例如:“对同一高度进行多次测量取平均值”, “选取受力后相对伸长尽量小的绳子”等等。