四川省资中县球溪高级中学2024届高三一轮复习物理专题小练习14 力学实验

四川省资中县球溪高级中学2023-2024学年高三上学期一轮复习物理专题小练习14 力学实验 班级 姓名 一、实验题 1.某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系。使用的器材有:斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器。 实验步骤如下: ①如图a,将光电门固定在斜面下端附近,将一挡光片安装在滑块上,记下挡光片前端相对于斜面的位置,令滑块从斜面上方由静止开始下滑; ②当滑块上的挡光片经过光电门时,用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间Δt; ③用Δs表示挡光片沿运动方向的长度(如图b所示),表示滑块在挡光片遮住光线的Δt时间内的平均速度大小,求出; ④将另一挡光片换到滑块上,使滑块上的挡光片前端与①中的位置相同,令滑块由静止开始下滑,重复步骤②、③; ⑤多次重复步骤④; ⑥利用实验中得到的数据作出-Δt图,如图c所示。 完成下列填空: (1)用a表示滑块下滑的加速度大小,用表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小,则与、a和Δt的关系式为 =　　　　　　。  (2)由图c可求得=　　　　 cm/s,a=　　　　 cm/s2。(结果保留3位有效数字)  2.小圆同学用橡皮筋、同种一元硬币、刻度尺、塑料袋、支架等,设计了如图a所示的实验装置,测量冰墩墩玩具的质量。主要实验步骤如下: (1)查找资料,得知每枚硬币的质量为6.05 g; (2)将硬币以5枚为一组逐次加入塑料袋,测量每次稳定后橡皮筋的长度l,记录数据如下表: 序号 1 2 3 4 5 硬币数 量n/枚 5 10 15 20 25 长度 l/cm 10.51 12.02 13.54 15.05 16.56 (3)根据表中数据在图b上描点,绘制图线; (4)取出全部硬币,把冰墩墩玩具放入塑料袋中,稳定后橡皮筋长度的示数如图c所示,此时橡皮筋的长度为　　　　cm;  (5)由上述数据计算得冰墩墩玩具的质量为　　　　g(计算结果保留3位有效数字)。  3.某探究小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验,将画有坐标轴(横轴为x轴,纵轴为y轴,最小刻度表示1 mm)的纸贴在水平桌面上,如图甲所示。将橡皮筋的一端Q固定在y轴上的B点(位于图示部分之外),另一端P位于y轴上的A点时,橡皮筋处于原长。 (1)用一个弹簧测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点O,此时拉力F的大小可由弹簧测力计读出。弹簧测力计的示数如图乙所示,F的大小为　　　　 N。  (2)撤去(1)中的拉力,橡皮筋P端回到A点;现使用两个弹簧测力计同时拉橡皮筋,再次将P端拉至O点。此时观察到两个拉力分别沿图甲中两条虚线所示的方向,由弹簧测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F1=4.2 N和F2=5.6 N。 ①用5 mm长度的线段表示1 N的力,以O为作用点,在图甲中画出力F1、F2的图示,然后按平行四边形定则画出它们的合力F合。 ②F合的大小为　　　　 N,F合与拉力F的夹角的正切值为　　　　。  若F合与拉力F的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内,则合力与两分力的关系符合力的平行四边形定则。 4.某实验小组用如图甲所示的装置做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。 (1)安装好实验装置后,首先平衡摩擦力。将长木板的右端适当垫高,不挂托盘时轻推小车,若打点计时器在纸带上打出的点越来越密集,则应将长木板下的垫块向　　　　(选填“左”或“右”)移些。重复调整垫块的位置,直到打点计时器在纸带上打出的点间距相等时,说明摩擦力已平衡。  (2)图乙为保持小车质量M不变,研究a与F的关系时打出的一条纸带。A～G为7个计数点,每两个相邻计数点间还有4个点未标出。测得x1=7.05 cm、x2=7.68 cm、x3=8.34 cm、x4=8.95 cm、x5=9.61 cm、x6=10.25 cm。已知电源的频率为50 Hz,则a=　　　　 m/s2(结果保留3位有效数字)。  (3)可以判断打下C点时,小车已经运动了　　　　s(结果保留2位有效数字)。  (4)若小组中甲、乙两同学先后研究a与F的关系时,其中一位同学在小车中添加了砝码。两同学各自得到的a-F图像分别如图丙中的b、c所示,则小车中所加砝码质量是小车质量的　　　　。  (5)之后,保持F不变,研究a与M的关系(m为砝码盘与盘中砝码的总质量)。在绘出a-图像后,发现在较大时图线发生了明显的弯曲,为使作出的图线为直线,下列正确的做法是　　　　。  A.改作a- (M+m)图像 B.改作a-图像 C.改作a-图像 D.改作a-图像 四川省资中县球溪高级中