力学实验 一、单选题 1．做物理实验，不仅要观察物理现象，还要探究其数量关系，下列对物理实验的认识 中正确的是（　　） A．只要大力改进实验设计，测量的数据结果可以绝对精确 B．由于仪器本身不精确而造成的误差是偶然误差 C．利用控制变量法可以探究三个物理量间的数量关系 D．“ 0 ”不能作为有效数字 2．如图所示，A、B 为两固定的光电门，在光电门 A 正上方的 O 处有一边长为 0.5 cm 的铁片自由落下，铁片下落的过程中底边始终水平，已知铁片通过 A、B 光电门的时 间分别为 t I  1.25 �10 3 s ， t2  0.625 �103 s 。 若将铁片通过光电门的平均速度视为瞬 时速度，忽略空气阻力的影响，g 取 10m/s2， 下列说法错误的是（　　） A．铁片通过光电门 B 的瞬时速度为 vB  8.00m/s B．O 点到光电门 A 的距离为 1.00 m C．铁片从光电门 A 到 B 所需的时间为 0.40 s D．光电门 A、B 之间的距离为 2.40 m 3．如图是某同学在探究加速度与力的关系时根据测量数据作出的 a-F 图线，图线不过 坐标原点的原因是（　　） A．未完全平衡摩擦力 B．平衡摩擦力过度 C．小车质量过重 D．小车质量远大于沙和沙桶的质量 4．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，探究加速度 a 与质量 M 的关系时，没 有注意始终满足 M 远大于 m 的条件（m 为槽码的质量），结果得到的图像应是（　 　） A． B． C． D． 二、多选题 5．在“练习使用打点计时器的实验”中，下列操作正确的是（　　） A．打点前小车应靠近打点计时器，要先接通电源，待计时器开始打点再释放小车 B．要舍去纸带上密集点，然后选取计数点 C．打点频率为 50Hz，每四个点取一个计数点，则计数点之间的时间间隔为 0.01s D．实验中应使小车速度尽量小些 6．下列实验中，需要平衡摩擦力的是（　　） A． B． 探究小车速度随时间变化的规律 验证机械能守恒定律 C． 探究功与速度变化的关系 D． 探究加速度与力、质量的关系 7．在使用打点计时器的实验中，下列描述正确的是（　　） A．打点计时器是计时仪器 B．不管是什么计时器必须接在低压交流电源上 C．用毫米刻度尺测计数点间的距离时，可以估读到 0.1mm D．利用打点计时器打下的纸带可以间接得到物体在某一段时间内的平均速度 8．某同学在“探究加速度与物体受力的关系”实验中，使用了如图甲所示的实验装置。 保持小车质量不变，改变砂桶中砂的质量，小车的加速度 a 随其所受拉力 F 变化图线 如图乙所示。对图线未经过原点 O 的原因分析，可能正确的是（　　） A．平衡小车所受阻力时木板右端垫得过高 B．未将木板右端垫高以平衡小车所受阻力 C．仅用桶中砂的重力来代替小车所受拉力 F D．小车质量未远大于砂和砂桶的总质量 9．如图所示的实验装置可以用来测量物体运动的加速度 a，方法是让“工”字形金属片 自由下落通过光电门，测量挡光片通过光电门时的速度，从而算出加速度。“工”字形金 属片中间立柱长为 h，上、下两块挡光片 A、B 足够窄，宽度均为 d，挡光时间由跟光 电门相连的数字计时器记录下来。若下挡光片 B 通过光电门的时间为 t1，上挡光片 A 通过光电门的时间为 t2，则下列表达式中正确的是（　　） A．t1<t2 B．B 挡光片通过光电门时的速度 v2  C．“工”字金属片下落的加速度 a  d t1 �d � �d � � � � � �t2 � �t1 � t1  t2 2 2 �d � �d � � � � � D．“工”字形金属片的加速度 a  �t2 � �t1 � 2h 10．关于打点计时器的原理和使用方法，下列说法中正确的是（ ） A．打点计时器应接交流电源 B．在释放纸带前，应先接通电源 C．如果打点计时器在纸带上打下的点由密集变稀疏，则说明纸带的速度是由大变小 D．电磁打点计时器接在 220V 电源上，电火花计时器接在 6V 电源上 三、非选择题 11．某学习小组利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验，在本实验中： （1）下列做法正确的有( ) A．必须要称出重物和夹子的质量 B．图中两限位孔必须在同一竖直线上 C．将连着重物的纸带穿过限位孔，用手提住，让手尽量靠近打点计时器 D．打点计时器打点结束后立即选择清晰的点迹进行数据测量 （2）一实验小组得到如图乙所示的一条理想纸带，在纸带上选取三个连续打出的点 A 、 B 、 C ，测得它们到起始点 O 的距离分别为 hA、、 hB hC g 。已知当地重力加速度为 ，打 点计时器打点的周期为 T ，重物的质量为 m ，从打 O 点到打 B 点的过程中，重物的重 力势能变化量 ΔEp  ___________，动能变化量 ΔEk  ___________。实验结果显示，重 力势能的减少量大于动能的增加量，主要原因是___________。 （3）另一组同学经正确操作得到打点纸带，在纸带后段每两个计时间隔取一个计数点， 依次为 1 、 2 、 3 、 4 、 5 、 6 、 7 ，测量各计数点到 O 点的距离 h ，并求出打相应点时 2 的速度 v ，数据如下表，请在坐标纸上根据描出的点作出 v  h 图像。( ) 计数点 1 2 3 4 5 6 7 h/m 0.124 0.194 0.279 0.380 0.497 0.688 0.777 v/（m·s-1） 1.55 1.94 2.33 2.73 3.13 3.30 3.93 v2/（m2·s-2） 2.40 3.76 5.43 7.45 9.80 10.89 15.45 若当地的重力加速度 g  9.80m/s 2 ，根据作出的图线判断下落重物的机械能是否守恒的 依据是___________。 12．利用如图甲所示的装置探究小车从静止开始运动的速度随时间变化的规律。 （1）电火花打点计时器所接电源是_________V 的交流电源。 （2）下列实验操作，正确的是________。 A．实验开始时，应该让小车靠近打点计时器 B．应该先放开小车，后接通打点计时器的电源 C．为了得到更精确的实验结果，测量打出的纸带数据，应使用最小刻度为厘米的刻度 尺 （3）已知实验所使用电源的频率为 f，图乙给出了该次实验中得到一条纸带，其中 1、2、3、4、5、6、7 都为计数点，每相邻两计数点之间还有 4 个点未画出。测得相邻 两计数点间的距离 s1、s2、s3、s4、s5、s6。在计数点 3 所代表的时刻，小车运动的瞬时 速度大小 v3＝_________。（用题中给出的字母表示） （4）若其中 s1=5.00cm、s2=7.10cm、s3=9.10cm、s4=11.20cm、s5=12.70cm、s6=15.10cm，使用电源 的频率为 50Hz，则小车的加速度大小为_________m/s2。（保留两位有效数字） 13．某小组研究小车的加速度 a 与质量 m 、合力 F 的关系： （1）图甲中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合力，以下操作正确的是____ __ A．调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行 B．在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应将槽码通过细线挂在小车上 C．在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应将穿过打点计时器的纸带连在小车上 （2）已知实验中打点计时器的打点周期为 0.02s，得到的记录纸带如图乙所示，图中 的点为计数点，每两个相邻的计数点间还有 4 个点没有画出，由此可求出 D 点的速度 为______m/s，小车加速度的大小 a  ______ m/s 。（结果均保留三位有效数字） 2 （3）在研究 a 与 m 的关系时，保持拉力 F  5N 不变，某同学根据测出的数据，画出 的图像如图丙所示。但该同学未标注横坐标所对应的物理量和单位，请用符号补全。( ) 14．为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙两同学设计了如图甲所示的 实验装置。其中 M 为小车的质量， m 为砂和砂桶的总质量，滑轮由铁丝固定在车上， 质量为 m0  0.1kg 。力传感器可测出轻绳上的拉力 F 的大小，不计滑轮与轻绳之间的 摩擦。 （1）实验时，一定要进行的操作是__________。 A．用天平测出砂和砂桶的总质量 B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感 器的示数 D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的总质量 m 远小于小车的质量 M （2）甲同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出）， 已知打点计时器采用的是频率为 50Hz 的交流电，根据纸带可求出打点计时器打下标号 2 为 2 的点时小车的速度为__________ m/s ，小车的加速度为__________ m/s 。（结果 保留三位有效数字） 15．某同学用如图所示装置验证机械能守恒定律，将力传感器固定 在天花板上，细线 一端系于力传感器上，另一端连着一个小球∶ （1）以下四个供选择的小球中，应选择_______ ； A．质量为 100g 的铁球 B．质量为 10g 的铁球 C．质量为 200g 的木球 D．质量为 10g 的塑料球 （2）当小球自然下垂时，读出力传感器的示数 F1； （3）将小球拉至细线刚好水平伸直的位置，由静止释放小球，测得小球通过最低点的 读数为 F2， 当 F1、F2 满足关系式_______（用数学等式表示）时，小球在下落过程中 机械能守恒。 2 16．某同学用圆锥摆验证向心力公式 F  m R ，先在一张白纸上以 O 为圆心画一组同 心圆，再将白纸铺在水平桌面上，在 O 点正上方距桌面某一高度处的 O1 处的铁架台 （图中未画出）上用长度为 L 的细线悬挂一质量为 m 的小球，设法使小球沿着半径为 R 的圆周运动但恰不与纸面接触。 F1  g m R L （1）现用刻度尺测得 、 ，用天平测得 ，重力加速度 ，则小球所受的合力 __________。 （2）为了测出小球圆周运动的角速度  ，先用秒表测得小球完成 n 次圆周运动共用时 t ，则由向心力公式 值，验证 F1  F2 F  m 2 R 求得小球做圆周运动的向心力 F2  是否成立。 （3）实验结果显示 F1 比 F2 A．小球质量测量结果偏大 B