广州市2019年高中物理力学竞赛辅导资料专题08力学实验（含解析）

《广州市2019年高中物理力学竞赛辅导资料专题08力学实验（含解析）》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、专题08力学实验1、甲同学准备做“验证机械能守恒定律”实验，乙同学准备做“探究加速度与力、质量的关系”实验．图1(1)图1中A、B、C、D、E表示部分实验器材，甲同学需在图中选用的器材________；乙同学需在图中选用的器材________．(用字母表示)图2(2)某同学在实验室选齐所需器材后，经正确操作获得如图2所示的两条纸带①和②.纸带________的加速度大(填“①”或“②”)，其加速度大小为________．【解析】(1)“验证机械能守恒定律”一般采用重锤自由落体运动，使用纸带法测速度,所以要用到重锤和电火花打点计时器，即A、B

2、；“探究加速度与力、质量的关系”实验一般以小车为研究对象，需改变小车质量，要用到纸带法测加速度，所以需要电火花计时器、小车、钩码，即B、D、E.(2)纸带①相邻相等时间位移之差Δx1＝0.1cm,而②纸带的Δx2＝0.05cm，由a＝可知①纸带加速度大，且可算得a＝＝m/s2＝2.5m/s2.【答案】(1)AB　BDE　(2)①　(2.5±0.2)m/s22、某同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律。一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点，光电门固定在A的正下方，在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d17的遮光条。将钢球拉至不同位置由静

3、止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出，取v＝作为钢球经过A点时的速度。记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t，计算并比较钢球在释放点和A点之间的势能变化大小ΔEp与动能变化大小ΔEk，就能验证机械能是否守恒。(1)ΔEp＝mgh计算钢球重力势能变化的大小，式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到之间的竖直距离。A．钢球在A点时的顶端B．钢球在A点时的球心C．钢球在A点时的底端(2)用ΔEk＝mv2计算钢球动能变化的大小，用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图所示，其读数为cm。某次测量中，计时器的示数为0.0100s，则钢球的速度

4、为v＝m/s。(3)下表为该同学的实验结果：ΔEp(×10－2J)4.8929.78614.6919.5929.38ΔEk(×10－2J)5.0410.115.120.029.8他发现表中的ΔEp与ΔEk之间存在差异，认为这是由于空气阻力造成的。你是否同意他的观点？请说明理由。(4)请你提出一条减小上述差异的改进建议。【解析】(1)钢球下落高度h，应测量释放时钢球心到钢球在A点时的球心之间的竖直距离，故选B。(2)遮光条的宽度d＝1.50cm，钢球的速度v＝＝1.50m/s(3)不同意，因为空气阻力会造成ΔEk小于ΔEp，但表中ΔEk大于Δ

5、Ep。(4)分别测出光电门和球心到悬点的长度L和l，计算ΔEk时，将v折算成钢球的速度v′＝v。17【答案】(1)B　(2)1.50　1.50　(3)不同意　理由见解析(4)见解析3、某物理课外小组利用图(a)中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。图中，置于实验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮；轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有N＝5个，每个质量均为0.010kg。实验步骤如下：图(a)(1)将5个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物块，使小车(和钩码)可以

6、在木板上匀速下滑。(2)将n(依次取n＝1，2，3，4，5)个钩码挂在轻绳右端，其余N－n个钩码仍留在小车内；用手按住小车并使轻绳与木板平行。释放小车，同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s，绘制s－t图象，经数据处理后可得到相应的加速度a。(3)对应于不同的n的a值见下表。n＝2时的s－t图象如图(b)所示；由图(b)求出此时小车的加速度(保留2位有效数字)，将结果填入下表。n12345a/m·s－20.200.580.781.00图(b)(4)利用表中的数据在图(c)中补齐数据点，并作出a－n图象。从图象可以看出：当物体质

7、量一定时，物体的加速度与其所受的合外力成正比。17图(c)(5)利用a－n图象求得小车(空载)的质量为kg(保留2位有效数字，重力加速度取g＝9.8m·s－2)。(6)若以“保持木板水平”来代替步骤(1)，下列说法正确的是(填入正确选项前的标号)A．a－n图线不再是直线B．a－n图线仍是直线，但该直线不过原点C．a－n图线仍是直线，但该直线的斜率变大【解析】(3)因为小车做初速度为零的匀加速直线运动，将图(b)中点(2，0.78)代入s＝at2可得，a＝0.39m/s2。(4)根据描点法可得如图所示图线。(5)根据牛顿第二定律可得nmg＝(

8、M＋5m)a，则a＝n，图线斜率k＝＝，可得M＝0.45kg(6)若不平衡摩擦力，则有nmg－μ[M＋(5－n)m]g＝(M＋5m)a，则a＝n－，所以a－n图线仍是直线，但直线