高一物理实验题试题 - 困难题

如图所示装置，可以进行以下实验：

A．“研究匀变速直线运动”

B．“验证牛顿第二定律”

C．“研究合外力做功和物体动能变化关系

(1)在 A、B、C 这三个实验中，_____需要平衡摩擦阻 力．

(2)已知小车的质量为 M，盘和砝码的总质量为m，且将 mg 视为细绳对小车的拉力；为此需要满足 mM． 前述 A、B、C 三个实验中，_____不需要满足此要求．

(3)接通打点计时器电源，由静止释放小车，打出若干条纸带，从中挑选一条点迹清晰的纸带，如图所 示．纸带上打出相邻两个点之间的时间间隔为T，O 点是打点计时器打出的第一个点，从 O 点到 A、B、C、D、E、F 点的距离依次为 s1、s2、s3、s4、s5、s6．但 OA 之间可能还有一些点没打上，打 F 点时小车已经 撞上木板末端的挡板，A 到 E 各点正常．由纸带可以求得小车加速度的表达式为_____．

(4)如果用此装置做“研究合外力做功和物体动能变化关系这个实验，由此可求得纸带上由 O 点到 D 点所对 应的运动过程中，盘和砝码受到的重力所做功的表达式 W=_____，该小车动能改变量的表达式△Ek=_____．由于实验中存在系统误差，所以W_____△Ek．(选填“小于”、“等于”或“大于”)．

(5)如果前述纸带为如图所示“用打点计时器验证机械能守恒”实验中打出的纸带， 且 OA 之间可能还有没打出的点，但 A 到 F 各点都正常，有两位同学提出了处理数据的办法，其中合理的是：_____

甲：如果 BC-AB=CD-BC=DE-CD=EF-DE，则重锤机械能守恒；乙：以各点对应的x为横坐标，以各点速度平方 v2 为纵坐标，描点作图线，若图线为直线，且斜率为 2g，则重锤机械能守恒.

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某同学用图（a）所示的实验装置验证牛顿第二定律：

(1)通过实验得到如图（b）所示的a—F图像，造成图线不经过原点这一结果的原因是：在平衡摩擦力时木板与水平桌面的倾角________（填“偏大”或“偏小”）；

(2)该同学在平衡摩擦力后进行实验，把砝码和盘的总重视为拉力大小，为了便于探究和减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足____________的条件；

(3)该同学从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条（每两点间还有4个点未画出），图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离。打点计时器的电源频率为50Hz。由这些已知数据计算：（结果保留3位有效数字）

①小车匀变速直线运动的加速度a＝ ________m/s2.；

②与纸带上C点相对应的瞬时速度v＝______ m/s。

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用图甲所示装置“探究小车加速度与力、质量的关系”．请思考并完成相关内容：

（1）实验时，为平衡摩擦力，以下操作正确的是（_____）

A．平衡摩擦力时，应将空沙桶用细线跨过定滑轮系在小车上，让细线与长木板平行

B．平衡摩擦力时，应将纸带连接在小车上并穿过打点计时器

C．每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力

D．实验时，应先释放小车，再接通电源

（2）图乙是实验得到的一条纸带，已知相邻两计数点间还有四个计时点未画出，打点计时器所用电源频率为50HZ，由此求出小车的加速度a=____m/s2（计算结果保留三位有效数字）

（3）一组同学在保持木板水平时，研究小车质量一定的情况下加速度a与合外力F的关系，得到如图丙中①所示的图线，则小车运动时受到的摩擦力f=_______N；小车的质量M=_______kg．若该组同学正确完成了（1）问中的步骤，得到的a－F图线应该是图丙中的________（填“②”“③”或“④”）

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(1)平抛物体的运动规律可以概括为两点：①水平方向做匀速直线运动；②竖直方向做自由落体运动．如图所示为研究平抛运动的实验装置，现把两个小铁球分别吸在电磁铁C、E上，然后切断电磁铁C的电源，使电磁铁C上的小铁球从轨道A射出，并在射出时碰到碰撞开关S，使电磁铁E断电释放它吸着的小铁球，两铁球同时落到地面．这个实验_________

A．只能说明上述规律中的第①条　　 B．只能说明上述规律中的第②条

C．不能说明上述规律中的任何一条　　 D．能同时说明上述两条规律

(2)如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5 cm.如果取g＝10 m/s2，那么：

①闪光频率是____

②小球运动中水平分速度是______

③小球经过B点时的速度是________

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在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中（装置如图甲）：

① 下列说法哪一项是正确的___________．（填选项前字母）

A．平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上

B．为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量

C．实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放

② 图乙是实验中获得的一条纸带的一部分，选取O、A、B、C计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz．则打B点时小车的瞬时速度大小为______m/s（保留三位有效数字）．

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如图所示，在“研究平抛运动”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：

A.让小球多次从同一位置静止释放，在一张印有小方格的纸上记下小球经过的一系列位置，如图中a、b、c、d所示.

B.安装好器材，注意斜槽末端切线水平，记下平抛初位置O点和过O点的水平线与竖直线.

C.取下方格纸，以O为原点，以水平线为x轴，竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画出小球平抛运动的轨迹.

（1）上述实验步骤的合理顺序是____________.

（2）已知图中小方格的边长为L，则小球从a位置运动到c位置所用的时间为________，小球平抛的初速度为________. (均用L、g表示)

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图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图：

（l）下列说法正确的是_____；

A.通过调节使斜槽的末端保持水平

B.每次释放小球的位置可以不同

C.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下

D.记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降

E.斜槽必须光滑

(2)图乙是正确实验取得的数据，其中O点为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为_____ m/s（g=9.8m/s2）；

(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长L=5cm，通过频闪照相机，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则照相机的闪光频率为_____Hz，该小球做平抛运动的初速度为_____m/s；抛出点距A点的竖直距离_____ cm（g=10m/s2）。

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如图所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况．利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验．

(1)打点计时器使用的电源是_________（选填选项前的字母）．

A.直流电源  　 B.交流电源

(2)实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力．正确操作方法是_______（选填选项前的字母）．

A.把长木板右端垫高       B.改变小车的质量

(3)在不挂重物且______（选填选项前的字母）的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响．

A.计时器不打点     B.计时器打点

(4)接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O．在纸带上依次去A、B、C……若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T．测得A、B、C……各点到O点的距离为x1、x2、x3……，如图所示．

实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为mg，从打O点打B点的过程中，拉力对小车做的功W=_______，打B点时小车的速度v=________．

(5)以v2为纵坐标，W为横坐标，利用实验数据作如图所示的v2–W图象．由此图象可得v2随W变化的表达式为_________________．根据功与能的关系，动能的表达式中可能包含v2这个因子；分析实验结果的单位关系，与图线斜率有关的物理量应是_________．

(6)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，则从理论上分析，图中正确反映v2–W关系的是______________．

A.　 B.　 C.　 D.

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如图所示，在“研究平抛运动”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：

A.让小球多次从同一位置静止释放，在一张印有小方格的纸上记下小球经过的一系列位置，如图中a、b、c、d所示.

B.安装好器材，注意斜槽末端切线水平，记下平抛初位置O点和过O点的水平线与竖直线.

C.取下方格纸，以O为原点，以水平线为x轴，竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画出小球平抛运动的轨迹.

（1）上述实验步骤的合理顺序是____________.

（2）已知图中小方格的边长为L，则小球从a位置运动到c位置所用的时间为________，小球平抛的初速度为________. (均用L、g表示)

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在用DIS（数字化信息系统）研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组先使用如图（a）所示的实验装置，重物通过滑轮用细线拉小车，位移传感器（发射器）随小车一起沿倾斜轨道运动，位移传感器（接收器）固定在轨道一端。实验时将重物的重力作为拉力F，改变重物重力重复实验四次，列表记录四组数据：

(1)在图（c）所示的坐标纸上作出小车加速度a随拉力F变化的图线。

（_____）

(2)从所得图线分析知，该实验小组在操作过程中的不当之处是____________。

(3)如果实验时，在小车和重物之间接一不计质量的微型力传感器来测量拉力F，实验装置如图（b）所示，从理论上分析，该实验图线的斜率将_______（选填“变大”“变小”或“不变”）。

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