19.第十九 周力学实验.docxVIP

力学实验

满分：40分时量：40分钟

非选择题（每小题8分，共40分）

1.如图甲所示，某同学通过调节手机拍摄功能中的感光度和快门时间，拍摄出质量较高的频闪照片.图乙是该同学拍摄的小球自由下落部分运动过程中的频闪照片，用来验证机械能守恒定律.该同学以小球释放点为原点O，并借助照片背景中的刻度尺测量各时刻的位置坐标为x1、x2、x3、x4、x5，刻度尺零刻度与原点O对齐.已知手机连拍频率为f，当地重力加速度为g，小球质量为m.

(1)如图丙所示，从起点O下降到x2位置小球的位移大小为________cm.

(2)关于实验装置和操作，以下说法正确的是________.

A．刻度尺应固定在竖直平面内

B．选择体积大的小球

C．小球实际下落过程中动能增量大于重力势能减少量

(3)小球在x3位置时的瞬时速度v3＝________________________________________________.

(用题中所给的物理量符号表示)

(4)取小球从O到x4的过程研究，则机械能守恒定律的表达式为________.(用题中所给物理量的符号表示)

(5)该同学利用测得的数据，算出小球经过各点的速度v，并作出了如图丁所示的eq\f(v2,2)－x图线.测得图线的斜率k明显小于g，是由于存在阻力的影响，则小球受到的阻力大小F阻＝_______.

2.某同学用图a所示装置测定重力加速度，并验证机械能守恒定律.小球上安装有挡光部件，光电门安装在小球平衡位置正下方.

(1)用螺旋测微器测量挡光部件的挡光宽度d，其读数如图b，则d＝________mm.

(2)让单摆做简谐运动并开启传感器的计数模式，当光电门第一次被遮挡时计数器计数为1并同时开始计时，以后光电门被遮挡一次计数增加1.若计数器计数为N时，单摆运动时间为t，则该单摆的周期T＝________.

(3)摆线长度大约80cm，该同学只有一把量程为30cm的刻度尺，于是他在细线上标记一点A，使得悬点O到A点间的细线长度为30cm，如图c.保持A点以下的细线长度不变，通过改变OA间细线长度l以改变摆长，并测出单摆做简谐运动对应的周期T.测量多组数据后绘制T2－l图像，求得图像斜率为k1，可得当地重力加速度g＝________.

(4)该同学用此装置继续实验，验证机械能守恒定律.如图d，将小球拉到一定位置由静止释放，释放位置距最低点高度为h，开启传感器计时模式，测得小球摆下后第一次挡光时间为Δt，改变不同高度h并测量不同挡光时间Δt，测量多组数据后绘制Δt2－eq\f(1,h)图像，发现图像是过原点的直线并求得图像斜率k2，比较k2的值与________(写出含有d、k1的表达式)，若二者在误差范围内相等，则验证机械能是守恒的.

(5)对于本次实验，下列说法中正确的两项为________.

A．安装在小球下面的挡光部件选用挡光小圆柱比挡光小薄片好

B．只考虑挡光位置在小球下方所引起的系统误差，k1的测量值与理论值相比偏大

C．只考虑挡光位置在小球下方所引起的系统误差，k2的测量值与理论值相比偏小

D．验证机械能守恒时细线偏离平衡位置的最大角度必须小于5°

3.某同学利用手机“声音图像”软件测量物块与长木板间的动摩擦因数μ.实验装置如图甲所示，长木板固定在水平桌面上，物块置于长木板上且两端分别通过跨过定滑轮的细线与小球A、B相连，实验前分别测量出小球A、B底部到地面的高度hA、hB(hBhA).打开手机软件，烧断一侧细线，记录下小球与地面两次碰撞声的时间图像(两小球落地后均不反弹).

(1)由图甲可知，实验时应烧断物块________(选填“左侧”或“右侧”)的细线.

(2)烧断细线前，用分度值为1cm的刻度尺测量hA，刻度尺的0刻度线与地面齐平，小球A的位置如图乙所示，则hA＝________cm.

(3)若某次实验中通过计算得出A下落时间为0.40s，由图丙可知，物块加速运动的时间为________s；若将手机放在靠近小球A的地面上测量物块加速运动的时间，测量结果会________(选填“偏大”“偏小”或“不变”).

(4)仅改变小球B实验前离地高度hB，测量不同高度下物块加速运动时间t，作出hB－t2图像如图丁所示，由图像可求得斜率为k，若小球B的质量为m，物块质量为M，重力加速度为g，则物块与木板间的动摩擦因数μ＝________.(用字母k、m、M、g表示)

4.一小组同学用如图甲所示的力学实验装置验证机械能守恒定律.绕过定滑轮的细线上悬挂质量相等的钩码A和钩码B，在钩码A的下面固定穿过打点计时器的纸带，用手固定住钩码A，在钩码B下面再挂上一较小的钩码C，之后放开钩码A，让系统由静止开始运动，由于系统的速度增大得不是很快，便于测量物理量，因此能较好地验证机