高中力学实验习题

力学实验练习题

1．用打点计时器做“测定匀变速直线运动的加速度”实验时，得到一条比较理想的纸带，如图，纸带上的A、B、C、D、E、F是计数点(每5个连续计时点取一个计数点，计时点未在图上画

出)打点计时器是接在频率为50Hz的低压交流电源上，根据纸带上的数据可

以判断：小车作______运动，依据是_____，小车的加速度a=____m/s2，小车

在B点的速度v B=____m/s．（结果均保留3位有效数字）

2．（12分）（1）（6分）在做“测定匀变速直线运动加速度”的实验中，取下一段如下图所示的纸带研究其运动情况．设O点为计数的起始点，在四个连续的计数点中，每相邻两计

数点间的时间间隔为0.1s，若物体做理想的匀加速直线运动，则计数

s为____cm，打计数点“A”时物体的

点“A”与起始点O之间的距离

1

瞬时速度为____m/s，物体的加速度为_____m/s2（结果均保留3位有效数字）

3.某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：

①用天平测出电动小车的质量为0.4 kg；

②将电动小车、纸带和打点计时器按如图9－21所示安装；

③接通打点计时器(其打点时间间隔为0.02 s)；

④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器(设小车在整个过程中所受的阻力恒定).

在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹记录了小车停止之前的运动情况，如图所示.

请你分析纸带数据，回答下列问题：

(1)该电动小车运动的最大速度为m/s；

(2)该电动小车关闭电源后加速度大小为m/s2；

(3)该电动小车的额定功率为W.

4．一、(9分) （1）用如图12（甲）所示的实验装置来验证牛顿第二定律，该装置中的错误有：①

②③。

（2）纠正装置错误后，为消除摩

擦力的影响，实验前必须进行平

衡摩擦力.某同学平衡摩擦力时是

这样操作的：将小车水平静止地

放在长木板上，把木板不带滑轮的一端慢慢垫高，如图12（乙），直到小车由静止开始沿木板向下缓慢滑动为止.如果像这位同学这样操作，然后不断改变对小车的拉力F ，他得到的M（小车质量）保持不变的情况下的a—F图线是图13中的（将选项代

号的字母填在横线上）.

（3）打点计时器使用的交流电频率f

=50Hz.图14是某同学在正确操作下获得

的一条纸带，其中A、B、C、D、E每两点之间还有4

个点没有标出.写出用s1、s2、s3、s4以及f来表示小车加

速度的计算式：a = （用英文字母表示）.

根据纸带所提供的数据，算得小车的加速度大小为m/s2（结果保留两位有效数字）

5．（13分）①（2分）在利用重物自由下落“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为f=50Hz ，实验要求打点计时器在打第一个点时释放纸带．甲、乙、丙三个学生分别用同一装置各打出一条纸带，量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.48cm ，0.19cm 和0.18cm ，肯定其中一个学生在操作上有错误，该同学是_____．其错误的操作是________________________________________________．

②（2分）丁同学用甲图所示装置进行实验，得到如图乙所示的纸带，把第一个点（初速度为零）记作O 点，测出O 、A 间的距离为68.97cm ，

点A 、C 间的距离为15.24cm ，点C 、E

间的距离16.76cm,已知当地重力加速度

为g=9.8m/s 2,重锤的质量为m=1.0kg 则打点计时器在打O 点到C 点的这段时间内，重锤动能的增加量为 J ，重力势能的减少量为 J. （保留三位有效数字）

③（2分）利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a = m/s 2（保留三位有效数字）

④（2分）在实验中发现，重锤减小的重力势能总大于重锤最大的动能，其原因主要

是 ，用题目给出的已知量.球出重锤下

落过程中受到的平均阻力大小为 N. （保留二位有效数字）

⑤（2分）若利用BD 段来验证机械能守恒，则还要测量的物理量

是 ，

要验证的表达式是 （用题中符号表达）

⑥（3分）以下是几位同学的操作步骤，其中有错误和不必要的有

A ．用天平测量重锤的质量m

B ．按如图装置把打点计时器安装在铁架台上，用导线把打点计时器与学生电源的交流电压输出档连接好。

C ．把纸带的一端在重锤上用夹子固定好，另一端穿过计时器限位孔，竖直提起纸带使重锤停靠距打点计时器较远的地方，纸带上端用夹子夹住。

D ．松开纸带，接通电源，让重锤自由下落。

E ．重复几次，得到3～5条打好点的纸带。

F ．在打好点的纸带中挑选第一、二两点间的距离接近2mm ，且点迹清晰的一条纸带，在起始点标上0，以后各计时点依次标上1，2，3……，用刻度尺测出对应下落高度h 1、h 2、h 3……。

G ．应用公式n n gh v 计算各点对应的即时速度v 1、v 2、v 3……。

H ．计算各点对应的势能减少量mgh n 和动能的增加量2

1mv n 2，进行比较。再做出结论。 6.（16分）（1）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一台，导线、复写纸、纸带、细沙若干．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．

若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：

①还需要补充的实验器材

是 ．（2分）

②某同学的实验步骤如下：用天平称量滑块的质量M ．往沙

桶中装入适量的细沙，让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m ．在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L ，算出这两点的速度v 1与v 2．

他用沙和沙桶的总重力表示滑块受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为在图示情况下水平实验台 滑轮 滑块 细线 打点计时器 长木板