力学实验知识点题库

在研究匀变速直线运动规律的实验中，做匀变速直线运动的小车带动纸带运动，用打点计时器打下一条点迹清晰的纸带，如图所示．打点计时器打点的时间间隔为0.02s，按打点时间先后顺序，每五个点取一个计数点，依次得到A，B，C，D，E 五个计数点．用刻度尺量得B，D，E各点到A点的距离分别为AB=7.60cm，AD=18.00cm，AE=20.80cm．则打点计时器打C点时，小车的速度为 m/s，小车运动的加速度大小为 m/s² ，加速度方向与小车运动方向（填“相同”或“相反”）．

在“验证机械能守恒定律”的实验中，将夹有纸带的重物由静止释放，所打纸带如图所示，相邻点迹间的时间间隔为0.02s（图中数据单位是cm）．

（1）纸带的（填“左”或“右”）端与重物相连；
（2）打点计时器打B点时，重物下落的速度v_B为m/s．

图1是“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图，以下列出了一些实验步骤：

A．用天平测出重物和夹子的质量

B．把打点计时器用铁夹固定放到桌边的铁架台上，使两个限位孔在同一竖直面内

C．把打点计时器接在交流电源上，电源开关处于断开状态

D．将纸带穿过打点计时器的限位孔，上端用手提着，下端夹上系住重物的夹子，让重物靠近打点计时器，处于静止状态

E．接通电源，待计时器打点稳定后释放纸带，之后再断开电源

F．用秒表测出重物下落的时间

G．更换纸带，重新进行两次实验

（1）对于本实验，以上不必要的两个步骤是和
图乙为实验中打出的一条纸带，O为打出的第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出），打点计时器每隔0.02s打一个点．若重物的质量为0.5kg，当地重力加速度取g=9.8m/s² ，由图2所给的数据可算出（结果保留两位有效数字）：
①从O点下落到B点的过程中，重力势能的减少量为J．
②打B点时重物的动能为J．
（2）试指出造成第（1）问中①②计算结果不等的原因是．

小明利用如图所示的装置做“探究功与速度变化的关系”的实验。

（1）本实验不需要用到的器材是。
（2）以下是橡皮筋与小车连接的两种方式，正确的是（填“甲”或“乙”）。
（3）关于本实验，下列说法正确的是_____。

A . 需要平衡小车受到的摩擦力 B . 每根橡皮筋的规格必须相同 C . 每次小车可以从木板上的不同位置释放

如图所示，某同学在做探究功与速度变化的关系的实验。当小车在l条橡皮筋的作用下沿木板滑行时，橡皮筋对小车做的功记为W。当用2条、3条…橡皮筋重复实验时，设法使每次实验中橡皮筋所做的功分别为2W、3W…。

（1）图中电火花计时器的工作电压是V的交流电；
（2）实验室提供的器材如下：长木板、小车、橡皮筋、打点计时器、纸带、电源等，还缺少的测量工具是；
（3）图中小车上有一固定小立柱，下图给出了 4种橡皮筋与小立柱的套接方式，为减小实验误差，你认为最合理的套接方式是；
（4）在正确操作的情况下，某次所打的纸带如图所示。打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量橡皮筋做功后小车获得的速度，应选用纸带的部分进行测量（根据下面所示的纸带回答），小车获得的速度是m/s，（计算结果保留两位有效数字）

两个同学相互配合，利用如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律。跨过定滑轮的细绳两端与两个钩码A、B相连，其中钩码A的质量为m ，钩码B的质量为M（M>m）。实验过程如下：

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①钩码A放置在地面上，钩码B跨过定滑轮悬空，同学甲用手将钩码A压在地面上，使得A、B静止不动，同学乙用米尺测量并记录钩码B的底端距地面的高度为H ，然后手持秒表，做好测量B落地时间的准备。

②某时刻，同学甲松手让A、B运动起来，与此同时，同学乙开启秒表，在钩码B落地时停止计时，记录下钩码B的运动时间。

③重复测量几次下落时间，取其平均值作为测量值t。

请回答下列问题：

（1）钩码B落地时的瞬时速度v=。
（2）根据实验数据，并知道当地重力加速度为g ，如果关系式H=成立，则可说明机械能守恒定律成立。
（3）你认为本实验误差产生的原因，可能有。(写出一条即可)

某同学在“测匀变速直线运动的加速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点相邻点间的时间间隔为T。相邻两点之间距离分别为x₁、x₂、x₃、x₄、x₅、x_6.

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（1）关于接通电源和释放纸带的次序，下列说法正确的是______________________

A . 先接通电源，后释放纸带 B . 先释放纸带，后接通电源 C . 释放纸带同时接通电源 D . 先接通电源或先释放纸带都可以
（2）电磁打点计时器是一种使用(“直流”或“交流”)电源的计时仪器，其工作电压在(“6V”或“220V”)以下。电源的频率是50 Hz，则它每隔s打一次点。
（3）小车运动的加速度大小为，在F时刻的瞬时速度为（x₁--x₆和T表示）
（4）如果在测定匀变速直线运动的加速度时，实验者如不知道工作电压的频率变为大于50Hz，仍按50Hz计算出的加速度值与真实值相比是(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。

如图所示为“研究平抛物体的运动”实验，

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（1）在该实验中，下列说法正确的是 _____；

A . 斜槽轨道必须光滑 B . 斜槽轨道末端可以不水平 C . 应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止释放 D . 为更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些
（2）如图所示为实验中用方格纸记录了小球的运动轨迹，a、b、c和d为轨迹上的四点，小方格的边长为L，重力加速度为g，则小球作平抛运动的初速度大小v₀= ，经b点时速度大小v_b = 。

一物体做匀变速直线运动，某些时刻对应的位置如下表所示，

（1）求该物体的初速度v₀和加速度a .
（2）作出该物体在0～2s内的v-t图象。

（1）某同学要进行探究匀变速直线运动实验，他把纸带的下端固定在重物上，上端用手提着，纸带穿过打点计时器，接通电源后将纸带释放，重物便拉着纸带下落．纸带被打出一系列点，其中有一段如图所示，纸带的哪端与重物相连？。（填“左端”或“右端”）
（2）若电源频率为50Hz，实验者在处理实验数据时，将每隔3个计时点取一个计数点，则每两个计数点间的时间间隔应为s；如果在测定匀变速直线运动的加速度时，实验者如不知道工作电压的频率变为小于50Hz，这样计算出的加速度值与真实值相比是（填“偏大”、“偏小”、或“不变”）。
（3） A、B、C、D、E为纸带上所选的计数点，相邻计数点间时间间隔为0.1s，则v_B=m/s，a=m/s²。（保留两位有效数字）

在研究平抛运动的实验中，让小球从斜槽上滚下，用闪光照相的方法依次记下小球在不同时刻的位置。已知闪光照相的闪光时间间隔为0.1s。

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（1）图甲是某次实验中的照片，从图中实验现象可以明显看出造成甲图的原因是。
（2）图乙是调整后小球做平抛运动时的照片，图中背景方格的边长为5cm，g=10m/s² ，则：
①小球平抛的初速度v₀=m/s。

②小球过B点的速率v_B=m/s。

某实验小组用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。

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（1）某同学按照正确操作得到的纸带如图乙所示，其中O是起始点，M、N、P为从合适位置开始选取的连续点中的三个点，打点频率为50Hz，该同学用刻度尺测量O到M、N、P各点的距离，并记录在图中，已知重物的质量为0.5kg，取重力加速度大小g=9.80m/s²。
打点计时器打“N”点时，重物的速度大小为m/s。（结果保留三位有效数字）
（2）从O点到N点，重物重力势能的减少量为J。（结果保留三位有效数字）
（3）若测出纸带上各点到O点之间的距离，根据纸带算出打点计时器打各点时重物的速度v及重物下落的高度x，则在机械能守恒的情况下，以 $\text{[math]}$ 为纵轴、x为横轴画出的图像是下图中的_____。

A . B . C . D .

（1）在下列学生实验中，能用图1中所示装置完成的实验是___________

A . 验证自由落体运动的机械能守恒 B . 探究小车速度随时间变化的规律 C . 探究加速度与力、质量的关系 D . 探究功与物体速度变化的关系
（2）小明在实验室整理时，收集到三条以前实验时所打的纸带，如图2所示。这些纸带中可能是落体法验证机械能守恒定律实验所打的纸带是，可能是用橡皮条探究做功与速度变化关系实验所打纸带的是，可能是用两辆小车碰撞探究碰撞中的不变量实验所打纸带的是。（选填“甲”“乙”“丙”）
（3）小明在用图3中Ⅰ所示实验装置探究做功与速度变化关系实验中，将测得的数据绘制成v-t图像（如Ⅱ所示），根据该图像可估算小车释放时橡皮条的伸长量为m。（保留两位有效数字）

某同学利用图a的装置验证机械能守恒定律。细绳跨过固定的轻质滑轮，两端分别挂质量为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的砝码，用手托住 $\text{[math]}$ ，让细绳伸直系统保持静止后释放 $\text{[math]}$ ，测得 $\text{[math]}$ 经过光电门的挡光时间为 $\text{[math]}$ 。以 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 系统为研究对象，计算过程中系统势能的减少量 $\text{[math]}$ 与动能的增加量 $\text{[math]}$ 来验证 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 系统的机械能是否守恒。回答下列问题：（取 $\text{[math]}$ ，计算结果保留三位有效数字）

（1）用刻度尺测 $\text{[math]}$ 的厚（竖直方向上），示数如图b，则 $\text{[math]}$ cm；
（2）若 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ 通过光电门时的速度 $\text{[math]}$ m/s；
（3）测得释放前 $\text{[math]}$ 与光电门的高度差为 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ J； $\text{[math]}$ J。

某同学用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验。先将a球从斜槽轨道上某固定点由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次，再把同样大小的b球静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让a球仍从原固定点由静止开始滚下与b球相碰，碰后两球分别落在记录纸的不同位置，重复10次。

（1）关于实验，下列说法正确的是___________

A . 实验时，A，B两个小球相碰后应同时落地 B . 实验时，A，B两个小球的直径可以不相同 C . 实验时，入射球每次不必从斜槽上的同一位置由静止释放 D . 实验时，斜槽末端的切线必须水平
（2）实验必须测量的物理量是______（填序号字母）

A . A，B两个小球的质量m_a、m_b B . 斜槽轨道末端到水平地面的高度H C . a球的固定释放点到斜槽轨道末端的高度h D . A，B两个小球离开斜槽轨道听做平抛运动的飞行时间 E . 记录纸上O点到两小球的平均落点位置A，B，C的距离
（3）入射a球从固定点下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力，这对实脸结果是否会有影啊？并说明理由。
（4）如果以各球落点所在直线为x轴，以O为原点，A，B、C三点坐标分别为x_A=0.4m，x_n=1.0m，x_C=1.2m，若碰撞中符合动量守恒。实验所用小球直径均为2cm则A，B两小球的质量之比。

物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验步骤、数据处理、误差分析等。例如：

（1）实验仪器。用螺旋测微器测量金属丝的直径，螺旋测微器的示数如图甲所示，该金属丝的直径为mm。
（2）数据处理。某同学在“探究平抛运动特点”的实验中，得到了物体做平抛运动的部分轨迹，如图乙所示。若图中正方形方格的边长 $\text{[math]}$ ，则小球做平抛运动的初速度 $\text{[math]}$ m/s。（取 $\text{[math]}$ ）
（3）误差分析。在“探究加速度与物体受力关系”的实验中，认为使小车做匀加速直线运动的合力 $\text{[math]}$ 等于桶和砂所受的重力。某同学通过改变砂和砂棚的质量，测量小车的加速度 $\text{[math]}$ 随 $\text{[math]}$ 变化的图像，实验前他猜想小车的加速度 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的图像如图丙所示，而实际得到的图像如图丁所示。请指出图丁与图丙的不同之处，并分析说明导致不同的原因。

某同学用图甲所示的装置验证动量守恒定律．图中AB为斜槽，BC为水平槽．

（1）下列说法正确的是____．

A . 该实验要求入射小球的质量应大于被碰小球的质量 B . 该实验要求入射小球和被碰小球必须是金属材质 C . 该实验通过测量入射小球从斜槽上由静止释放的高度h得到小球碰撞前的速度 D . 该实验通过测量小球做平抛运动的竖直位移间接得到小球碰撞前后的速度
（2）实验时先使入射小球从斜槽上某一固定位置S多次由静止释放，落到位于水平地面的记录纸上并留下痕迹，从而确定P点的位置；再把被碰小球放在水平槽末端，让入射小球仍从位置S多次由静止释放，跟被碰小球碰撞后，两球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，从而确定M、N点的位置．实验中，确定P点位置时多次落点的痕迹如图乙所示，刻度尺的零刻线与O点对齐，则OP=cm．
（3）该实验若要验证两小球碰撞前后的动量是否守恒，需要分别测量记录纸上M点距O点的距离L_OM、P点距O点的距离L_OP、N点距O点的距离L_ON ．除此之外，还需要测量的物理量是，需要验证的关系式为（其中涉及需要测量的物理量请用自己设定的字母表示）．
（4）该实验巧妙运用了平抛运动的规律．请以平抛运动为例，分析论证当物体所受的合力与初速度方向不在一条直线上时，物体必做曲线运动．

某兴趣小组的同学计划“验证机械能守恒定律”。装置如图甲所示，水平桌面上放有倾角为θ的气垫导轨，气垫导轨上安装有连接数字计时器的光电门，气垫导轨左端固定一原长为l。的弹簧，通过细线与带有遮光条的滑块相连。

设计了以下步骤进行实验：

A．测出气垫导轨的倾角为θ、弹簧劲度系数k、弹簧原长l_o、滑块质量m、遮光条宽度d、重力加速度g，按照图甲所示组装好实验装置；

B．将滑块拉至气垫导轨某一位置固定，要求从此位置释放滑块，可使小车运动到光电门时细线已经弯曲。测出此时滑块到光电门的距离x以及弹簧长度l；

C．由静止释放滑块，滑块在拉力作用下运动，测出滑块上遮光条通过光电门的时间为Δt；

D．将滑块拉至不同的位置，重复B、C步骤多次，并记录每次对应实验数据。

根据所测物理量可以得到每次实验中滑块重力势能、弹性势能、动能之间的关系，从而

验证机械能守恒。

（1）根据实验中测出的物理量，可得到滑块从静止释放运动到光电门过程中重力势能减小量为。
（2）根据实验中测出的物理量也可得到滑块到达光电门时的动能，若“在弹性限度内，劲度系数为k的弹簧，形变量为Δx时弹性势能为 $\text{[math]}$ ”的说法正确，不考虑空气阻力影响，要说明整个运动过程系统机械能守恒，需满足的关系式为。
（3）若考虑到空气阻力影响，实验过程中得到的小车重力势能减小量与弹簧弹性势能减小量总和（填“大于”、“小于”、“等于”）小车动能增量。

（1）用如图甲所示的装置探究平抛运动规律。用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明。
（2）图乙为用描点法画小球做平抛运动轨迹的实验装置，实验时，让小球多次沿同一轨道运动，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求。将你认为正确的选项前面的字母填在横线上____。

A . 斜槽的末端切线必须水平 B . 斜槽轨道必须光滑且每次释放小球的位置必须不同 C . 每次必须从同一位置以不同初速度让小球下滑 D . 要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当少一些
（3）某同学采用频闪摄影的方法拍摄“小球做平抛运动”的照片，如图丙是照片的一部分，已知图中小方格的边长L=5cm，设A到B的时间间隔为T，则T=s；小球平抛的初速度v₀=m/s。（取g=10m/s²）

如图甲所示的装置为“验证机械能守恒定律”的实验装置。

（1）为完成此实验，除了图中所示的实验器材，还必须的器材有____；

A . 刻度尺 B . 秒表 C . 天平 D . 交流电源
（2）实验中，某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，测得它们到起点O的距离分别为x_A、x_B、x_C。已知当地重力加速度为g，电火花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，重物的重力势能减少量 $\text{[math]}$ ，动能增加量 $\text{[math]}$ 。

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