考前过关训练 四
实 验 专 题 (30分钟 50分)
1.(8分)关于打点计时器打出的纸带,下列叙述中不正确的是 ( ) A.点迹均匀,说明纸带做匀速运动 B.点迹变稀,说明纸带做加速运动 C.点迹变密,说明纸带做加速运动 D.相邻两点间的时间间隔相等
【解析】选C。若交流电的频率不变,相邻两点间的时间间隔就不变。若纸带上的点迹均匀,表示在相等时间内物体的位移相同,则物体做匀速直线运动。同理,点迹变稀,说明纸带做加速运动,点迹变密,说明纸带做减速运动。故A、B、D正确,C错误。应选C。
2.(8分)(多选)如图是某些同学在探究加速度与力、质量的关系中根据实验数据画出的图象,下列说法中正确的是 ( )
A.形成图甲的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大 B.形成图乙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小 C.形成图丙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大 D.形成图丁的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小
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【解析】选A、D。甲图表明,当尚未加拉力时,小车就有加速度,原因是平衡摩擦力时木板倾角过大;乙图表明,当=0即质量无穷大时,在一个有限大小的力作用下产生了加速度,故也是因为平衡摩擦力时木板倾角过大;丙图表明,平衡摩擦力时木板倾角正好;丁图图线与轴交点表明,小车在一拉力作用下,加速度却为0,故是因为平衡摩擦力时木板倾角过小,故A、D正确。 3.(10分)某同学利用如图甲所示的实验装置测重力加速度。
(1)请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当: ① 。 ② 。
(2)该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带,取连续的六个点A、B、C、D、E、F为计数点,测得点A到B、C、D、E、F的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5。若打
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点的周期为T,则打E点时重物速度的表达式为vE=_______;若分别计算出各计数点对应的速度数值,并在坐标系中画出速度的二次方(v2)与距离(h)的关系图线,如图丙所示,则重力加速度g=_______m/s2。
(3)若当地的重力加速度值为9.8 m/s2,你认为该同学测量值存在偏差的主要原因是
_______________________________________________________________ ____________ 。
【解析】(1)①打点计时器应接交流电源。②重物释放时应紧靠打点计时器。
(2)利用匀变速直线运动的推论vE=v2=2gh知,k=2g,则g=9.4 m/s2。
=;由图得斜率k=18.8 m/s2,由
(3)测量值存在偏差的主要原因是存在空气阻力和纸带通过打点计时器时的摩擦阻力。
答案:(1)①打点计时器应接交流电源 ②重物释放时应紧靠打点计时器
(2) 9.4 (3)空气阻力和摩擦阻力的影响
4.(12分)如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码,探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系实验。 (1)实验中还需要的测量工具有: ___________________。
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(2)如图乙所示,根据实验数据绘图,纵轴是钩码质量m,横轴是弹簧的形变量x。由图可知:图线不通过原点的原因是_______;弹簧的劲度系数k=_______N/m(重力加速度g取9.8 m/s2)。
(3)如图丙所示,实验中用两根不同的弹簧a和b,画出弹簧弹力F与弹簧长度L的关系图象。则下列说法中正确的是_______。 A.a的原长比b的长 B.a的劲度系数比b的大 C.a的劲度系数比b的小 D.弹力与弹簧长度成正比
【解题指南】(1)没有挂重物时,弹簧有伸长,这是弹簧自身的重力造成的。 (2)图象中横截距表示弹簧的原长,图象中斜率表示弹簧的劲度系数k。 【解析】(1)实验中需要测长度,还需要的测量工具为刻度尺。
(2)由图乙可知,当F=0时,x大于零,说明没有挂重物时,弹簧有伸长,这是弹簧自身的重力造成的;图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小的关系,则k==g=4.9 N/m。
(3)在图象中横截距表示弹簧的原长,故b的原长比a的原长长,A错误;在图象中斜率表示弹簧的劲度系数k,故a的劲度系数比b的劲度系数大,B正确,C错误;由胡克定律,弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比,D错误。 答案:(1)刻度尺 (2)弹簧自身重力 4.9
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(3)B
5.(12分)在“探究求合力的方法”的实验过程中:
(1)(多选)用两个弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使它伸长到某一位置O点。在这一步操作中必须记录的是 A.橡皮条固定端的位置
B.描下O点位置和两条细绳套的方向 C.橡皮条伸长后的总长度 D.两个弹簧测力计的读数
(2)做实验时,根据测量结果在白纸上画出如图所示的图,其中O为橡皮条与细绳的结点,图中的_______是F1和F2的合力的理论值;_______是F1和F2的合力的实际测量值。
( )
【解析】(1)该实验的实验目的是验证力的平行四边形定则,要根据两个弹簧拉橡皮筋时两个拉力的大小和方向作出平行四边形,求出其合力大小,然后与一个弹簧测力计拉橡皮筋时的拉力大小进行比较,最后得出结论,故需要记录的是两弹力的大小和方向,故A、C错误,B、D正确。
(2)本实验采用了“等效法”,F1与F2的合力的实际测量值为一个弹簧测力计拉绳套时的弹力大小和方向,而理论值是通过平行四边形定则得到的值。 答案:(1)B、D (2)F F′
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