力学实验综合(答案)(1)

力学实验综合（参考答案）

一、实验题 1． 【答案】CD

2． 【答案】（1）滑块通过光电门所用的时间t ；（2）；（3）2.0m/s 2；（4）加速度与sinθ成正比，

比例系数为10．

【解析】解：（1）滑块经过光电门时的速度：v=，滑块做初速度为零的匀加速直线运动，由匀变速直线运动的速度位移公式得：v 2=2aL ，解得：a=

=

，

已知：d 、L ，实验还需要测出：滑块通过光电门所用的时间t ； （2）由（1）的分析可知，加速度：a=

；

（3）由匀变速直线运动的速度位移公式得：v 2=2aL ，则：v 2﹣L 图象的斜率：k=2a==4.0，加速度：

a==

=2.0m/s 2；

（4）由表中实验数据可知，随倾角θ增大，加速度增大，且加速度与sinθ成正比，==10，与cosθ

既不成正比也不反比，由此可知：加速度与sinθ成正比，比例系数为10． 3． 【答案】（2）c.Nmg ；d.钩码个数（或钩码重力）（3）乙

4． 【答案】 (1)F D (2)9.0(8.8～9.2之间均可)

【解析】 (1)F 在以F 1与F 2为邻边的平行四边形的对角线上，不是由弹簧测力计直接测出的。该实验采用了“等效替代”法，即合力与分力的关系是等效的，前后两次要求橡皮条沿同一方向伸长同一长度，故A 、B 、C 错误，D 正确。(2)根据丙图读出力的值为9.0 N 。 5． 【答案】 (1)1.6 3.2 (2)见解析 (3)实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够

【解析】 (1)AC 这段位移的平均速度等于AC 这段时间中间时刻的瞬时速度，即B 点的瞬时速度，故 v B ＝AB ＋BC 4T ＝（6.19＋6.70）×10－24×0.02 m/s ＝1.6 m/s 。

由逐差法求解小车的加速度， a ＝（CD ＋DE ）－（AB ＋BC ）

4×（2T ）2

＝（7.21＋7.72－6.19－6.70）×10－24×（2×0.02）2

m/s 2 ＝3.2 m/s 2。

(2)将坐标系中各点连成一条直线，连线时应使直线过尽可能多的点，不在直线上的点应大致对称地分布在直线的两侧，离直线较远的点应视为错误数据，不予考虑，连线如图所示：

(3)图线与横轴有截距，说明实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够。

6． 【答案】（1）匀速直线（2）5mgs ()

2

642

8M s s T -

大于

7． 【答案】 （1）否 （2）ACD （3）)(2

1212

2v v M mgl -=

【解析】小车在重力、斜面弹力、摩擦力、细线拉力作用下处于平衡状态，撤去钩码后小车的合外力等于钩码的重力，所以长木板表面粗糙对实验结果没有影响。需要测量的物理量有ACD 。由动能定理可知。 8． 【答案】 (1)交流 (2)D (3)B (4)GJ 【解析】 (1)打点计时器使用的是交流电源。

(2)平衡摩擦力时，应将纸带穿过打点计时器，放开拖着纸带的小车，小车能够匀速下滑即可，D 正确。 (3)水平放置木板，放开小车后，小车做加速运动，当橡皮筋的拉力大小等于摩擦力大小时，小车的速度最大，此时橡皮筋仍处于伸长状态，B 正确。

(4)从纸带上看，纸带的GJ 段打点比较均匀，所以应选用纸带的GJ 段进行测量。

9． 【答案】（1）1.84；（2）C ；（3）d t

；2

2g h d

；（4）消除了纸带与打点计时器之间的阻力的影响

10．【答案】 (1)B

(2)1.50(1.49～1.51都算对) 1.50(1.49～1.51 都算对)

(3)不同意，因为空气阻力会造成ΔE k 小于ΔE p ，但表中ΔE k 大于ΔE p .

(4)分别测出光电门和球心到悬点的长度L 和l ，计算ΔE k 时，将v 折算成钢球的速度v ′＝l L v .

【解析】 (2)读数时要注意最小分度是1毫米，要估读到最小分度的下一位， 速度v ＝d t ＝1.50×

10－2

m 1.00×10－2 s

＝1.50 m/s.

(3)因为空气阻力会使动能的增加量ΔE k 小于重力势能的减少量ΔE p ，但表中ΔE k 大于ΔE p ，所以不同意他的观点．

(4)据图可看出，光电门计时器测量的是遮光条经过光电门的挡光时间，而此时遮光条经过光电门时的速度比小球的速度大，因为它们做的是以悬点为圆心的圆周运动，半径不等，所以速度不能等同，而这位同学误以为相同，从而给实验带来了系统误差．改进方法：根据它们运动的角速度相等，分别测出光电门和球心到悬点的

长度L 和l ，计算ΔE k 时，将v 折算成钢球的速度v ′＝l

L

v .

11．【答案】(1)过坐标原点的倾斜直线 (2)a L a

b

【解析】(1)对铁块运动的全程，运用动能定理有：mgh －μmgx ＝0，得到：x ＝1

μ·h ，故x －h 图象是过坐标原点

的倾斜直线。

(2)对铁块运动的全程，运用动能定理有： mgh －μ1mg cos θ·x 1－μ2mgx ＝0(θ为斜面的倾角) 由几何关系得到：L ＝x 1cos θ

得到：x ＝1μ2·h －μ1

μ2

·L

图线的延长线与两坐标轴的交点坐标分别为(a ，0)和(0，－b )

1μ2＝b a (斜率)，－μ1μ2

·L ＝－b (截距) 解得μ1＝a L ，μ2＝a

b

2【解析】①由于同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，说明小球和滑块的运动时间相同，

根据几何关系可知：

对滑块由牛顿第二定律得：mgsinα-μmgcosα=ma ，且联立方程解得

③由μ得表达式可知，能引起实验误差的是长度x 、h 、H 测量时的读数误差，同时要注意小球落地和滑块撞击挡板不同时也会造成误差，故选cd ．

13．【答案】(1)0.495~0.497m/s 2 (2)① CD (3)g

m a

m m g m 2323)(+-

14．【答案】 (1)④①③② (2)1.29 M

【解析】脱离弹簧后物块应该做匀速直线运动，则v ＝2.58＋2.57

2×0.02

×10－2 m/s ＝1.29 m/s.

由能量守恒定律可知，物块脱离弹簧时动能越大，则弹簧被压缩时的弹性势能越大，故E p M >E p L . 15．【答案】2k ；2kt 0；kt 02

【解析】根据212x gt =可得，12x gt t =，则1

2

g k =，解得g=2k ；若某次测得小球经过A 、B 门的时间间隔为t 0，则可知铁球经过B 门时的速度大小为v=gt 0=2kt 0，此时两光电门间的距离为2

002

v x t kt ==.

考点：测量重力加速度

16．【答案】（1）10.243 (2)24.220 (3)1.69