高中物理 重难点强化练(四)实验综合训练 教科版必修1

重难点强化练(四) 实验综合训练

1.如图1是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带,O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点。加速度大小用a表示。

图1

(1)O、E间的距离为________ cm。

(2)如图2是根据实验数据绘出的x-t图线(x为各计数点至同一起点的距离),斜率表示________,加速度大小为________ m/s(保留3位有效数字)。

22

图2

解析:(1)此刻度尺的分度值为1 mm,要估读到0.1 mm。

121

(2)由x=at可知图线的斜率k=a,由图中数据可计算出k,则加速度大小为0.933

22m/s。

1

答案:(1)1.80 (2)a 0.933

2

2.某同学在研究性学习中,利用所学的知识解决了如下问题:一轻弹簧一端固定于某一深度为h=0.25 m、且开口向右的小筒中(没有外力作用时弹簧的另一端位于筒内),如图3甲所示,如果本实验的长度测量工具只能测量出距筒口右端弹簧的长度l,现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数,该同学通过改变挂钩码的个数来改变l,作出F-l变化的图线如图乙所示。

2

图3

(1)由此图线可得出的结论是________________________________________________; (2)弹簧的劲度系数为________ N/m,弹簧的原长l0=________ m;

(3)该同学实验时,把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较,优点在于:_____________ ________________________________________________________________________,

1

缺点在于:__________________________________________________。 解析:(1)在弹性限度内,弹力与弹簧的伸长量成正比。 (2)由ΔF=kΔx和乙图可知:(30-10)=k×20×10 所以k=100 N/m,

由乙图可知F=20 N时,l=10 cm=0.1 m, 所以20=k(0.1+0.25-l0), 即l0=0.15 m。

(3)优点是避免弹簧自身重力对实验的影响,缺点是弹簧与筒及绳子与滑轮间存在的摩擦会造成实验误差。

答案:见解析

3.在“利用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度”的实验中,打点计时器接在50 Hz的低压交变电源上,某同学在打出的纸带上按打点的先后顺序每5个点取一个计数点,共取了A、B、C、D、E、F六个计数点(每相邻两个计数点间还有四个点)。从A点开始在每一个计数点处将纸带剪开分成五段(分别为a、b、c、d、e段),将这五段纸带由长到短紧靠但不重叠地粘在xOy坐标系中,如图4所示。

-2

图4

(1)若把每一段纸带的右上端连接起来,结果得到一条倾斜的直线,如图所示,由图可知纸带做________运动,且直线与-x方向夹角越大,说明纸带运动的________越大。

(2)从第一个计数点A开始计时,为求出0.25 s时刻纸带的瞬时速度,需要测出哪一段纸带的长度?答:________。

(3)若测得a段纸带的长度为10.0 cm,e段纸带的长度为2.0 cm,则可求出加速度的大小为________ m/s。(结果保留2位有效数字)

解析:(1)由匀变速直线运动的位移规律,可得每段纸带的平均速度与该段纸带的长度有关,则图像可看做v-t图,可得纸带做匀减速直线运动,图线倾角的大小反映了加速度的大小。

(2)横轴x轴即可等效成t轴,0.25 s时恰好对应纸带c的中间时刻,故测出c段的长度即可求出0.25 s时刻纸带的瞬时速度。

(3)根据xm-xn=(m-n)aT,代入数据可求得加速度为2.0 m/s。 答案:(1)匀减速直线 加速度 (2)c段 (3)2.0

2

2

2

2

4.有同学利用如图5所示的装置来验证力的平行四边形定则:在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点O,每个钩码的重量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力TOA、TOB和TOC,回答下列问题:

图5

(1)(多选)改变钩码个数,实验能完成的是( ) A.钩码的个数N1=N2=2,N3=4 B.钩码的个数N1=N3=3,N2=4 C.钩码的个数N1=N2=N3=4 D.钩码的个数N1=3,N2=4,N3=5

(2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是( ) A.标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向 B.量出OA、OB、OC三段绳子的长度 C.用量角器量出三段绳子之间的夹角 D.用天平测出钩码的质量

(3)在作图时,你认为图6中________(选填“甲”或“乙”)是正确的。

图6

解析:(1)对O点受力分析如图所示,OA、OB、OC分别表示N1、N2、N3的大小,由于三共点力处于平衡,所以N1、N2的合力大小等于N3,且N3<N1+N2,即|N1-

N2|<N3<N1+N2,故B、C、D能完成实验。

(2)为验证平行四边形定则,必须作受力图,所以先明确受力点,即标记结点

O的位置,其次要作出力的方向并读出力的大小,最后作出力的图示,因此要做好记录,应

从力的三要素角度出发,要记录钩码的个数和记录OA、OB、OC三段绳子的方向,故A正确,B、C、D错误。

3

联系客服:779662525#qq.com(#替换为@) 苏ICP备20003344号-4