第9题 力学实验预测题型1 力学基础实验1．(2022·安徽江淮十校4月联考)下面是关于“验证力的平行四边形定则”的实验．(1)某同学的实验操作主要步骤如下：A．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；B．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，细绳的另外一端系着绳套；C．用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸长，结点到达某一位置O，记录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数；D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；E．只用一个弹簧测力计，通过绳套拉橡皮筋使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按照同一标度作出这个力F′的图示；F．比较力F′和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论．上述步骤中，有重要遗漏的步骤的序号是________．(2)如图1为利用实验记录的结果作出的图，则图中的________是F1和F2的合力理论值，________是力F1和F2的等效合力的实际测量值．图1(3)如果某同学实验中测出F1>F2的同时，还用量角器测量出F1和F2的夹角为75°.然后做出如下的几个推断，其中正确的是________．A．将F1转动一定的角度，可以使合力F的方向不变B．将F2转动一定的角度，可以使合力F的方向不变C．保持F1的大小和方向，将F2逆时针转动30°，可以使合力F的大小和方向都不变D．只有保持F1和F2的大小不变，同时转动一定的角度，才可能使合力的大小和方向都不变5\n2．(2022·大连二模)“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图2所示．(g＝9.8m/s2，计算结果均保留两位小数)图2(1)某同学实验过程中，打出了一条纸带如图3所示．打点计时器使用50Hz交流电源，图中A、B、C、D、E为计数点，相邻两个计数点间有四个点未画出，根据纸带可计算B点的瞬时速度vB＝________m/s，并计算对应小车的加速度a＝________m/s2.图3(2)平衡摩擦力后，用细线跨过定滑轮，将砝码盘与小车连接，再将5个相同的砝码都放在小车上，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度，此过程是通过控制________不变，探究加速度与________的关系．(3)根据小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据作出a－F的关系图象如图4所示，并据此图象确定砝码盘的质量为________g.图43．(2022·绥化二模)某实验小组要探究力对物体做功与物体获得速度的关系，选取的实验装置如图5所示，实验主要步骤如下：图55\n(1)实验时，为使小车只在橡皮筋作用下运动，在未连接橡皮筋时将木板的左端用小木块垫起，使木板倾斜合适的角度，打开打点计时器，轻推小车，如图6所示，得到的纸带应该是________(填“甲”或“乙”)．图6(2)使小车在一条橡皮筋的作用下由静止弹出，沿木板滑行，这时橡皮筋对小车做的功为W；(3)再用完全相同的2条、3条…橡皮筋作用于小车，每次由静止释放小车时橡皮筋的________(填写相应实验条件)，使橡皮筋对小车做的功分别为2W、3W…(4)分析打点计时器打出的纸带，分别求出小车每次获得的最大速度v1、v2、v3…(5)作出W－v图象，则下列符合实际的图象是________．4．(2022·武汉四月调研)如图7为验证机械能守恒定律的实验装置示意图．两个质量各为mA和mB(mA>mB)的小物块A和B分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，用手拉住物块B，使它与地面接触，用米尺测量物块A的底部到地面的高度h.释放物块B，同时用秒表开始计时，当物块A碰到地面时，停止计时，记下物块A下落的时间t.当地的重力加速度为g.图7(1)在物块A下落的时间t内，物块A、B组成的系统减少的重力势能ΔEp＝________，增加的动能ΔEk＝______.改变mA、mB和h，多次重复上述实验，若在实验误差范围内ΔEp＝ΔEk均成立，则可初步验证机械能守恒定律．5\n(2)为提高实验结果的准确程度，可以尽量减小定滑轮的质量，将定滑轮的转动轴涂抹润滑油，选取受力后相对伸长尽量小的轻质软绳．请写出两条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议：____________________________.答案精析二、实验题专项练第9题 力学实验预测题型1 力学基础实验1．(1)CE (2)F F′ (3)AB解析 (1)验证力的平行四边形定则采用的是作力的图示法，作出合力的理论值和实际值，然后进行比较得出结果，所以实验时，除记录弹簧测力计的示数外，还要记下两条细绳的方向，以便确定两个拉力的方向，这样才能作出拉力的图示．步骤C中未记下两条细绳的方向；步骤E中未说明把橡皮筋的结点拉到位置O.(2)本实验采用了等效替代法，F1与F2的合力的实际测量值为一个弹簧测力计拉绳套时的弹力大小和方向，而理论值是通过平行四边形定则得到的值，所以F是F1和F2的合力的理论值，F′是F1和F2的等效合力的实际测量值．(3)由平行四边形定则作图如图．根据图象可知，将F1转动一定的角度，可以使合力F的方向不变，故A正确；将F2转动一定的角度，可以使合力F的方向不变，故B正确；保持F1的大小和方向，将F2逆时针转动30°，合力F发生变化，故C错误；保持F1和F25\n的大小不变，同时转动一定的角度，合力F发生变化，D错误．2．(1)0.88 3.53 (2)整体的质量 合外力(3)8.16解析 (1)根据平均速度等于瞬时速度得：vB＝＝m/s≈0.88m/s.根据逐差法得：a＝m/s2＝3.53m/s2.(2)实验要探究三个变量之间的关系，应采用控制变量法研究，所以应控制物体质量不变，探究加速度与物体所受合外力的关系．(3)根据图象可知：k＝kg－1＝2.4kg－1，m＝＝＝kg≈0.4kg，当F＝0时，a＝0.2m/s2，所以m′g＝ma，得m′≈0.00816kg＝8.16g.3．(1)乙 (3)伸长量(或形变量、长度等)都相同 (5)D解析 平衡摩擦力后，小车应做匀速运动，所以纸带应该是图乙；功与速度的平方相对应，所以图象应为D.4．(1)(mA－mB)gh (2)对同一高度h进行多次测量取平均值，对同一时间t进行多次测量平均值，对物块A或B的质量进行多次测量取平均值，选择质量相对定滑轮较大的物块A、B，使A静止后再释放B解析 (1)在物块A下落的时间t内，物块A、B组成的系统减少的重力势能ΔEp＝(mA－mB)gh，在下落过程中，根据运动学公式＝，解得落地速度v＝，那么在物块A下落的时间t内，增加的动能ΔEk＝(mA＋mB)v2＝.(2)在实验误差范围内，根据(mA－mB)gh＝，为提高实验结果的准确程度，可以有以下操作：对同一高度h进行多次测量取平均值，对同一时间t进行多次测量取平均值，对物块A或B的质量进行多次测量取平均值，选择质量相对定滑轮较大的物块A、B，使A静止后再释放B.5
