江苏省-徐州市-2020届高考物理 专题8 力学实验导学案(无答案).doc

专题 8 力学实验

1.在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的 纸带，如图所示，并在其上取了 A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 等 7 个计数点，每相邻 两个计数点间还有 4 个点图中没有画出。打点计时器接频率为 f ＝50 Hz 的交流 电源。 4(1) 每 两 个 相 邻 的 计 数 点 的 时 间 间 隔 为

s ， 打 点 计 时 器 使 用 的 是

(选填“交流”或“直流”)电源；

(2)打下 E 点时纸带的速度 v E ＝

(用题中给定字母表示)； (3)若测得 d 6＝

65.00 cm ，d 3＝19.00 cm ，物体的加速度 a ＝ m/s 2； (4)如

果当时电网中交变电流的频率 f ＞50 Hz ，但当时做实验的同学并不知道，那 么测得的加速度值比真实值

(选填“偏大”或“偏小”)。

2.用图所示装置验证机械能守恒定律。实验前调整光电门位置使小球下落过程中 球心通过光电门。实验中通过断开电磁铁开关使小球从 A 点下落，经过光电门 B ， 记录挡光时间Δt ，测出小球在 AB 间下落的距离 h 。竖直平移光电门 B ，重复上 述步骤，测得多组 h 及相应的Δt ，已知当地重力加速度为 g 。

(1)实验中还需测量的物理量是 。

(2)小球通过光电门速度的表达式为 v ＝

。

(3)根据测量数据描绘21

t

－h 图象，能否仅依据图象是过原点的直线就得出机械

能守恒的结论？

，理由是

。

3.(1)如图甲所示，螺旋测微器的读数为

mm。

(2)某学习小组在探究加速度与力、质量的关系时，采用图乙所示的装置，通过改变小托盘和砝码总质量m 来改变小车受到的合外力，通过加减钩码来改变小车总质量M。

①实验中需要平衡摩擦力，应当取下 (选填“小车上的钩码”“小托盘和砝码”或“纸带”)，将木板右端适当垫高，直至小车在长木板上运动时，纸带上打出来的点。

丙

②图丙为实验中得到的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6 为计数点，相邻两计数点间还有4 个打点未画出，所用交流电的频率为50 Hz，从纸带上测出x1＝3.20 cm，x2＝4.74 cm，x3＝6.30 cm，x4＝7.85 cm，x5＝9.41 cm，x6＝10.96 cm，小车运动的加速度大小为

(结果保留三位有效数字)

4.(1)用游标卡尺测量小球的直径如图甲、乙所示。测量方法正确的是 (选填“甲”或“乙”)。

(2)用螺旋测微器测量合金丝的直径，如图，此示数为 mm。

(3)在“用打点计时器测速度”的实验中，交流电源频率为 50 Hz，打出一段纸带如图所示。纸带经过计数点2 时，测得的瞬时速度v＝ m/s。若实验时

交流电源频率大于50 Hz，则纸带经过2 号点的实际速度(选填“大于”“小于”“等于”)测量速度。

5.探究外力做功与物体动能变化关系的实验装置如图所示，根据实验中力传感器读数和电磁打点计时器打出纸带的测量数据等可分别求得外力对小车做功和小车动能的变化。

(1)关于该实验，下列说法正确的有。 A.调整垫块的高度，改变钩码质量，使小车能在木板上做匀速运动 B.调整滑轮的高度，使连接小车的细线与木板平行 C.实验中要始终满足钩码的质量远小于小车质量 D.若纸带上打出的是短线，可能是小车运动的速度过快

(2)除了图中所注明的器材外，实验中还需要交流电源、导线、刻度尺和。

(3)某次实验中打出了一根纸带，其中一部分如图所示，各个打点是连续的计时点，A、

B、D、E、F 各点与O 点的距离如图，若小车质量为m、打点周期为T，且已读出这次实验过程中力传感器的读数F，则A、E 两点间外力做功W ＝

，小车动能变化ΔE k＝；在不同次实验中测得多组外力做功

W i 和动能变化ΔE k i 的数据，作出W－ΔE k 图象如图所示，图线斜率约等于1，由此得到结论是

。

(4)每次实验结果显示，拉力F 做的功W 总略小于小车动能的变化ΔE k，请分析

出现这种情况的可能原因

。(写出1 条) 6.某同学采用如图所示的装置研究匀变速直线运动。打点计时器工作频率为50

Hz。

该同学的操作步骤如下： a.将木板的左端垫起，平衡小车的摩擦力； b.在小车中放入砝码，纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码； c.将小车停在打点计时器附近，接通电源，释放小车，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一系列的点，断开电源； d.改变钩码或小车中砝码的质量，更换纸带，重复b、c 操作。

(1)设钩码质量为m1、砝码和小车总质量为m2，重力加速度为g，则小车的加速度为a＝

(用题中所给字母表示)。 (2)图是某次实验中得到的一条纸带，在纸带上取计数点O、A、B、C、D 和E，用最小刻度是毫米的刻度尺进行测量，读出各计数点对应的刻度x，通过计算得

到各计数点到O 的距离s 以及对应时刻小车的瞬时速度v。某同学不小心将计数点C 的数据弄模糊了，请你将C 点对应的数据填在下表中的相应位置。

(3)实验小组通过绘制Δv 2－s 图线来分析运动规律(其中Δv 2＝v 2－v 2，v 是各计

数点对应时刻小车的瞬时速度，v 0 是 O 点对应时刻小车的瞬时速度)。他们根据 实验数据在图中标出了 O 、A 、B 、C 、D 、E 对应的坐标点，请你在图中画出Δ

v

2－s 图线。

(4)绘制的Δv

2－s 图线的斜率 k ＝ (用题中所给字母表示)，若发现该斜率 大于理论值，其原因可能是

_。

7.如图为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实际装置示意图。实验步骤如 下： 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 ，用米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，用数字毫秒计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 ，求加速度 a 。

－ ④多次重复步骤③，求 a 的平均值 a 。