作业10 力与运动的实验探究-2022年【暑假分层作业】高一物理（人教版2019必修第一册+必修第二册）

作业10 力与运动的实验探究 练透基础 1．电磁打点计时器是一种使用______（选填“交流”或“直流”）电源的；当电源频率是50Hz时，它每隔______s打一次点，如图所示是一条打点计时器打出的纸带，0、1、2、3、4、5、6是七个计数点。每相邻两个计数点之间还有四个点未画出，各计数点到0的距离如图所示，求3和4两个点的速度，v3=______m/s，v4=______m/s。（结果保留两位有效数字） 2．用电磁打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器的工作频率为50Hz，如图所示的是一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点，相邻计数点间还有四个点未画出。 （1）根据运动学有关公式可求得 =0.165m/s，=___________m/s，=0.263m/s； （2）利用求得的数值在下图所示的坐标系中做出小车的v-t图线（以打A点时开始计时），并根据图线求出小车运动的加速度a=___________m/s2；（保留小数点后两位） （3）根据图像可以求出0时刻的初速度vA=___________m/s。（保留小数点后三位） 3．用如图所示装置验证滑块（含遮光片）和重物组成的系统机械能守恒。光电门P和Q固定在气垫导轨上，相距s。已知遮光片宽度为d，滑块质量为M，重物质量为m。释放滑块，测得遮光片通过光电门P和Q的时间分别为和。 (1)遮光片通过光电门P时滑块的速度______； (2)若固定光电门P，改变光电门P和Q之间的距离s，多次从相同位置释放滑块，将多次实验的数据画出图像，若以s作为纵轴，要得到线性图像，则横轴代表的物理量为______。 4．在“探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系”实验中，某同学选取了A、B两根不同的弹簧分别进行了研究，并作出了如图所示的图像，其中纵轴F表示弹力大小，横轴L表示弹簧长度。已知弹簧的质量可以忽略，实验中弹簧形变保持在弹性限度内。A、B两根弹簧的原长分别用LA和LB表示，则LA_______LB（选填“大于”、“小于”或“等于”）；若用A、B两根弹簧分别制成弹簧测力计测量在同一环境下同一个静止物体的重力，用A弹簧制作的弹簧测力计形变量________（选填“更大”、“更小”或“相等”）。 5．某实验小组用如图所示的实验装置测量物块与水平固定桌面之间的动摩擦因数。已知物块、遮光板和拉力传感器的总质量为M，重物质量为m，遮光板的宽度为d（d很小），遮光板与光电门之间的距离为L，重力加速度为g，细线恰伸直，重物由静止释放。 （1）在完成本实验时，下列操作或说法正确的是_______________。 A．拉力传感器的示数始终等于mg                       B．细线必须平行于水平桌面 C．实验时不需要平衡摩擦力        D．实验时不需要满足条件m<<M （2）某次实验时，测出遮光板通过光电门所用的时间为Δt，则此实验过程物块通过光电门的速度________________；运动的加速度a=________________。 （3）实验时，改变重物m的质量，多次实验，记录拉力传感器的示数F，计算物块的加速度a，根据实验数据画出a-F图像，图线与纵轴的交点为（0，-b），则物块与水平桌面间的动摩擦因数为______________。 6．某同学尝试用橡皮筋等器材验证力的平行四边形定则，如图所示，用图钉把白纸固定在水平放置的木板上，将橡皮条的一端固定在板上的C点，两个细绳套系在橡皮条的另一端。用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套，互成角度地施加拉力，使橡皮条伸长，让结点到达纸面上O位置，然后撤去两个力，用一个弹簧测力计再次把结点拉到O点。 （1）某次实验中，弹簧测力计的指针位置如图甲所示，其读数为___________N； （2）本实验用到的物理方法是___________（选填“控制变量法”或“等效替代法”或“放大法”） （3）图乙是在白纸上根据某次实验结果画出的图，图中的F与两力中，方向一定沿CO方向是___________（选填F或）； 7．图甲为验证牛顿第二定律的实验装置示意图，连接在小车后面的纸带穿过电火花打点计时器，将小车和挂在竖直面内的拉力传感器用一条柔软的轻绳通过光滑的定滑轮和轻质动滑轮连接起来。 （1）要使绳子的拉力就是小车所受的合外力，在实验中，需要对实验装置进行调整。第一步：要使绳子的拉力沿着长木板方向，需要进行的操作是____________________；第二步：平衡摩擦力，需要进行的操作是____________________。（用文字简要概述） （2）实验中得到一条纸带的一部分如图乙所示，相邻计数点间的距离已在图中标出，相邻两计数点间还有4个计时点未画出，已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz