1、1力学实验专题演练1某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图（a）所示：轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接。向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物快，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。（1）试验中涉及下列操作步骤：把纸带向左拉直松手释放物块接通打点计时器电源向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量上述步骤正确的操作顺序是_（填入代表步骤的序号）。（2）图（b）中 M 和 L 纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果。打点计时器所用交流电的频率为 50 Hz。由 M 纸带所给的数据，可求出在该纸带
2、对应的试验中物块脱离弹簧时的速度为_m/s。比较两纸带可知，_（填“ M”或“ L”）纸带对应的试验中弹簧被压缩后的弹性势能大。2【答案】（1） （2）1.29 M2某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有 20 Hz、30 Hz 和 40 Hz。打出纸带的一部分如图（b）所示。该同学在实验中没有记录交流电的频率 f，需要用实验数据和其它题给条件进行推算。（1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用 f和图（b）中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出 B 点时，重物下落的速度大小为_，打出 C 点时重物下落的速度大小为_，重物下落的
3、加速度大小为_（2）已测得 1s=8.89 cm， 2s=9.50 cm， 3s=10.10 cm；当重力加速度大小为 9.80 m/ 2s，实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的 1%。由此推算出 f为_ Hz。【答案】（1） 2（ s1+s2） f （ s2+s3） f 1（ s3s1） f2 （2）403某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，测得图中弹簧 OC 的劲度系数为500 N/m。如图 1 所示，用弹簧 OC 和弹簧秤 a、 b 做“探究求合力的方法”实验。在保持弹簧伸长 1.00 cm 不变的条件下，3（1）若弹簧秤 a、 b 间夹角为 90，弹簧秤 a 的读数是 N
4、（图 2 中所示），则弹簧秤b 的读数可能为 N。（2）若弹簧秤 a、 b 间夹角大于 90，保持弹簧秤 a 与弹簧 OC 的夹角不变，减小弹簧秤 b 与弹簧 OC 的夹角，则弹簧秤 a 的读数 、弹簧秤 b 的读数 （填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】（1）3.003.02 3.094.1（有效数不作要求） （2）变大 变大4用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能。将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端在 O 点；在 O 点右侧的 B、 C 位置各安装一个光电门，计时器（图中未画出）与两个光电门相连。先用米尺测得 B、 C 两点间距离 s，再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置 A，静
5、止释放，计时器显示遮光片从 B 到 C 所用的时间 t，用米尺测量 A、 O 之间的距离 x。（1）计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是_。（2）为求出弹簧的弹性势能，还需要测量_。A弹簧原长 B当地重力加速度 C滑块（含遮光片）的质量（3）增大 A、 O 之间的距离 x，计时器显示时间 t 将_。A增大 B减小 C不变【答案】（1） svt （2）C （3）B5利用图 2 装置做“验证机械能守恒定律”实验。4为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的 。A动能变化量与势能变化量B速度变化量和势能变化量C速度变化量和高度变化量除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器
6、、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是 。A交流电源 B刻度尺 C天平（含砝码）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图 3 所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点 A、 B、 C，测得它们到起始点 O 的距离分别为 hA、 hB、 hC。已知当地重力加速度为 g，打点计时器打点的周期为 T。设重物的质量为 m。从打 点到打 点的过程中，重物的重力势能变化量 pE ，动能变化量 kE 。大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是 。A利用公式 vgt计算重物速度B利用公式 2h计算重物速度C存在空气阻力和摩擦阻力的影响5D没有采用多次实验取平均值的方法
7、某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点 O 的距离 h，计算对应计数点的重物速度 v，描绘 v2-h 图像，并做如下判断：若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒。请你分析论证该同学的判断依据是否正确。【答案】A AB 21-,()CABhmgT C 该同学的判断依据不正确。在重物下落 h 的过程中，若阻力 f 恒定，根据 2210()fgfmvghm可知， v2-h图像就是过原点的一条直线。要向通过 v2-h 图像的方法验证机械能是否守恒，还必须看图像的斜率是否接近 2g。6某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验。图甲是不挂钩码时弹簧
8、下端指针所指的标尺刻度，其示数为 7.73cm，图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量l 为 cm;本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力，关于此操作，下列选项中规范的做法是 ；（填选项前的字母）A逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重B随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量 l 与弹力 F 的关系图线，图线的 AB 段明显偏离直线OA，造成这种现象的主要原因是 。【答案】 6.93cm；A；钩码重力超过弹簧弹力范围7某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，安装好实验装置，让
9、刻度尺零刻度与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂 1 个钩码，静止时弹簧长度为 l1，如图 1 所示，图 2 是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺（最小分度是 1 毫米）上位置的放大图，示数 l1 6cm.。在弹簧下端分别挂 2 个、3 个、4 个、5 个相同钩码，静止时弹簧长度分别是l2、 l3、 l4、 l5。已知每个钩码质量是 50g，挂 2 个钩码时，弹簧弹力 F2 N（当地重力加速度 g9.8m/s 2）。要得到弹簧伸长量 x，还需要测量的是 。作出 F-x曲线，得到弹力与弹簧伸长量的关系。【答案】25.85，0.98，弹簧的原长 l0。8甲同学准备做“验证机械能守恒定律”实验，乙同学准备做
10、“探究加速度与力、质量的关系”实验（1）图 1 中 A、 B、 C、 D、 E 表示部分实验器材，甲同学需在图中选用的器材_，乙同学需在图中选用的器材_。（用字母表示）（2）乙同学在实验室选齐所需器材后，经正确操作获得如图 2 所示的两条纸带和。纸带_的加速度大（填或者），其加速度大小为_.【答案】（1）AB；BDE（2），2.5 m/s 2（ .502/ms）9某学生用图（a）所示的实验装置测量物块与斜面的动摩擦因数。已知打点计时器所用电源的频率为 50Hz，物块下滑过程中所得到的只带的一部分如图（ b）所示，图中标出了5 个连续点之间 的距离。7（1）物块下滑是的加速度 a= m/s2；打点 C 点时物块的速度 v= m/s；（2）已知重力加速度大小为 g，求出动摩擦因数，还需测量的物理量是 （填正确答案标号）。A物块的质量 B斜面的高度 C斜面的倾角【答案】（1）3.25 1.79 （2）C
