1、实验题 (8分)在“探究力的平行四边形定则”的实验中,用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的A点,在橡皮筋的另一端拴上两条细绳,细绳另一端系在绳套B、C(用来连接弹簧测力计),其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。

⑴本实验中,除了方木板、白纸、图钉、细绳套、橡皮筋、铅笔、弹簧秤外,还需要的器材有:
;
⑵本实验采用的科学方法是 ;
A.理想实验法 B.等效替代法
C.控制变量法 D.建立物理模型法
⑶实验中,假如F1的大小及方向固定不变,那么为了使橡皮筋仍然伸长到O点,对F2来说,下面几种说法中正确的有 ;
A.F2可以有多个方向
B.F2的方向和大小可以有多个值
C.F2的方向和大小是唯一确定值
D.F2的方向是唯一确定值,但大小可以有多个值
⑷下图是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果,其中比较符合实验事实的是 的实验结果。(力F′是用一只弹簧秤拉时的图示)

参考答案: ⑴刻度尺、量角器;⑵B;⑶C;⑷张华。
本题解析:⑴实验中需要测量分力、合力,并且要作力的图示,因此还需要用到刻度尺,量角器;
⑵用两个弹簧秤拉橡皮筋和用一个弹簧秤拉橡皮筋,是替代法,两次都将橡皮筋拉伸到O点是等效法,故选项B正确;
⑶使橡皮筋仍然伸长到O点,说明合力一定,F1的大小及方向固定不变,说明其中一个分力不变,根据平行四边形定则和平行四边形特点可知,力F1的大小与合力确定了分力F2的方向,F1的方向与合力确定了分力F2的大小,因此F2的方向和大小是唯一确定值,故选项C正确;
⑷当用一个弹簧秤拉橡皮筋时,其拉力F′的方向与橡皮筋一定共线,而通过平行四边形定则作出的合力F,由于实验误差的原因可以与橡皮筋不共线,故张华的结果符合实验事实。
考点:本题主要考查了“探究求合力的方法”的实验问题,属于中档题。
本题难度:一般
2、实验题 像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器,每个光电门都是由激光发射和接收装置组成。当有物体从光电门通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用如图11所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与合外力、质量关系”的实验,图中NQ是水平桌面、PQ是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上间距为L的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出)。可以装载钩码的小车上固定着用于挡光的窄片K,让小车从木板的顶端滑下,光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2。



(1)在某次测量中,用游标卡尺测量窄片K的宽度,游标卡尺如图12所示,则窄片K的宽度d= m(已知L>>d),光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1=4.0×10-2s,t2=2.0×10-2s;

(2)用米尺测量两光电门的间距为L=0.40m,则小车的加速度大小a= m/s2;
(3)该实验中,为了把砂和砂桶拉车的力当作小车受的合外力,就必须平衡小车受到的摩擦力,正确的做法是__________;
(4)某位同学通过测量,把砂和砂桶的重量当作小车的合外力F,作出a-F图线。如图13中的实线所示。试分析:图线不通过坐标原点O的原因是 ;曲线上部弯曲的原因是 ;为了既能改变拉力F,又保证a-F图象是直线,可以进行这样的操作 。
参考答案:(1)8.00×10-3m;(2)0.15;(3)推动小车,经过两个光电门的时间相等,说明小车做匀速运动;(4)平衡摩擦力时斜面夹角偏大;砂和砂桶总质量不是远小于车受到的力,或砂和砂桶总重力不等于车受到的拉力;将车上钩码取下来挂到小桶上。
本题解析:分析:(1)游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数,不需估读.
(2)小车做匀变速直线运动,根据速度和位移关系v2-
=2as可以求出加速度的大小;
(3)注意平衡摩擦力的原理,利用重力沿斜面的分力来平衡摩擦力,若物体能匀速运动则说明恰好平衡了摩擦力;
(4)根据图象特点结合牛顿第二定律可正确解答.
解答:解:(1)根据图(3)可知,主尺的读数为8mm,游标尺上第0个刻度与主尺上某一刻度对齐,因此最后读数为:8mm+0×0.05mm=8.00mm=0.00800m
故答案为:0.00800.
(2)窄片K的宽度很小,可以利用平均速度来代替瞬时速度,因此有:v1=
=0.2m/s
v2=
=0.4m/s,根据速度与位移关系可知小车的加速度大小为:a=
=0.15m/s2
故答案为:0.15.
(3)根据物体平衡条件进行平衡摩擦力,具体操作为:在不挂砂和砂桶的情况下将木板一端抬高,当小车能够匀速下滑时说明已经平衡摩擦力.
故答案为:在不挂砂和砂桶的情况下将木板一端抬高,当小车能够匀速下滑时说明已经平衡摩擦力.
(4)由图2可知,开始物体所受拉力为零时,却产生了加速度,故操作过程中平衡摩擦力时木板倾角过大.
故答案为:平衡摩擦力时木板倾角过大(或平衡摩擦力过度).
点评:对于课本中的基本力学实验,无论形式如何变化,只要根据所学基本物理知识,弄清其实验原理,熟练应用所学物理知识,即可找到解决问题的突破口.
本题难度:一般
3、实验题 (6分)某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系,将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧,弹簧轴线和刻度尺都应在竖直方向,弹簧自然悬挂时,长度记为L0,弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为Lx;在砝码盘中每次增加10g砝码,弹簧长度依次记为L1至L6,数据如下表表:
代表符号
| L0
| Lx
| L1
| L2
| L3
| L4
| L5
| L6
|
数值(cm)
| 25.35
| 27.35
| 29.35
| 31.30
| 33.4
| 35.35
| 37.40
| 39.30
|
(1)表中有一个数值记录不规范,代表符号为 。由表可知所用刻度尺的最小刻度长为 。
(2)由图可知弹簧的劲度系数为 N/m;(结果保留两位有效数字,重力加速度取9.8m/s2)。
参考答案:(1) L3 1mm (2) 4.9
本题解析:数据在记录时要注意有效数字,本题中L3没有注意估读,所以有问题。本体的读数规则来看,最小刻度为mm。根据图像的斜率可求出劲度系数。
考点:胡克定律
点评:本题考查了胡克定律的分析方法以及处理数据的能力。通过平衡关系求出截距、斜率代表的含义。
本题难度:一般
4、实验题 某同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验中,先测得摆线长为97.5 cm,再用游标卡尺测量摆球直径如图所示,摆球直径为 mm,则该摆摆长为 cm,然后用秒表记录了单摆振动35次所用的时间,如图所示,秒表读数为 s,则重力加速度g为 m/s2(结果保留三位有效数字)。
参考答案: 11.14 98.06 70.2 9.67
本题解析:游标卡尺读数为:主尺读数为11mm,游标尺读数为7
0.02=0.14mm,所以最后读数是11.14 mm;摆长为L=
+
= 98.06 cm;秒表读数为1min=60s,60s+10.2s=70.2s;
,代入数据得g= 9.67m/s2。
本题难度:一般
5、填空题 某同学在研究平抛运动的实验中得到如图所示的
三个点,其坐标标记如图所示,坐标原点为抛出点,其中 点的位置或坐标的测量有明显的错误,按你认为正确的数据计算出小球平抛的初速度为 m/s(g取10m/s2).
参考答案: B (2分) 1 (3分)
本题解析:平抛运动的物体,在水平方向上做匀速直线运动,位移
;竖直方向上做自由落体运动,位移为
由图象纵轴A点数据求
,
。根据自由落体运动特点,竖直方向的位移比应为1:4:9,故B点纵坐标应为20cm
本题难度:一般
Adversity is a great schoolmaster. 逆境是好老师.