实验力学2
力学实验 1.某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。
①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______方向（填“水平”或“竖直”）②弹簧自然悬挂，待弹簧______时，长度记为L 0，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为L x ；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L 1 至L 6，数据如下表表：
代表符号 L 0 L x L 1 L 2 L 3 L 4 L 5 L 6 数值（cm）25.35 27.35 29.35 31.30 33.4 35.35 37.40 39.30 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长度为______。
③图16是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与_________的差值（填“L 0 或L 1 ”）。
④由图可知弹簧的劲度系数为_________N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为_________g（结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8m/s 2）。
2.某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋（遵循胡克定律）和若干小事物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉字，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别在墙上的两个钉子 A、B 上，另一端与第二条橡皮筋连接，结点为 O，将第三条橡皮筋的另一端通过细胞挂一重物。
①为完成实验，下述操作中必需的是。
a．测量细绳的长度 b．测量橡皮筋的原长 c．测量悬挂重物后像皮筋的长度 d．记录悬挂重物后结点 O 的位置 ②钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次实验证，可采用的方法是 3.图 1 为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图。砂和砂桶的总质量为 m，小车和砝码的总质量为 M。实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。
(1)试验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一滑轮的高度，使细线与长木板平行。接下来还需要进行的一项操作是 A.将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节 m 的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。
砂、砂图 1 小车、砝码、打点计● □ □ □ □ 接 交 流
B.将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。
C.将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动。
(2)实验中要进行质量 m 和 M 的选取，以下最合理的一组是 A.M =200 g , m =10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g B.M =200 g , m =20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g C.M =400 g , m =10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g D.M =400 g , m =20 g 40 g、60 g、80 g、100 g、120 g（3）图 2 是试验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G 为 7 个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为ABs =4.22 cm、BCs =4.65 cm、CDs =5.08 cm、DEs =5.49 cm、EFs =5.91 cm、FGs =6.34 cm。已知打点计时器的工作效率为 50 Hz,则小车的加速度 a = m/s2（结果保留 2 位有效数字）。
4．如图为“用 DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。
（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持___________不变，用钩码所受的重力作为___________，用 DIS 测小车的加速度。
（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F 关系图线（如上图所示）。
①分析此图线的 OA 段可得出的实验结论是___________________。
②（单选题）此图线的 AB 段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是 A．小车与轨道之间存在摩擦 B．导轨保持了水平状态 C．所挂钩码的总质量太大 D．所用小车的质量太大 A 图 2 ● ● ● ● ● ● ● B C D E F G
5.某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验如图 8，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为 W.当用 2 条、3 条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第 2 次、第 3 次……实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．(1)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和________电源.A．交流 B．直流(2)实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，则下面操作正确的是______． A．放开小车，能够自由下滑即可 B．放开小车，能够匀速下滑即可 C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可 D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可(3)若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是________． A．橡皮筋处于原长状态 B．橡皮筋仍处于伸长状态 C．小车在两个铁钉的连线处 D．小车已过两个铁钉的连线(4)（2 分）在正确操作情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的________部分进行测量(根据下面所示的纸带回答)． 6.某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连；弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图(a)所示。向左推小球，使弹黄压缩一段距离后由静止释放；小球离开桌面后落到水平地面。通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。
回答下列问题：
(1)本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能PE 与小球抛出时的动能kE 相等。已知重力加速度大小为 g。为求得kE，至少需要测量下列物理量中的_____________(填正确答案标号)。
A．小球的质量 m B．小球抛出点到落地点的水平距离 s C．桌面到地面的高度 h D．弹簧的压缩量△x E．弹簧原长0l(2)用所选取的测量量和已知量表示kE，得kE =___________。
(3)图(b)中的直线是实验测量得到的 s x 图线。从理论上可推出，如果 h 不变，m 增加，s x 图线的斜率会______（填“增大”、“减小”或“不变”)；如果 m 不变，h 增加，s x 图线的斜率会________(填“增大”、“减小”或“不变”)。由图(b)中给出的直线关系和kE 的表达式可知，PE 与△x 的________ 次方成正比。
7 ．与打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况时的常用计时仪器，如图甲所示，a、b 分别是光电门的激光发射和接收装置。
现利用如图乙所示的装置验证机械能守恒定律。方法是：在滑块上安装一遮光板，把滑块放在水平放置的气垫导轨上，通过跨过定滑轮的细绳与钩码相连，连接好 1、2 两个光电门，在图示位置释放滑块后，光电计时器记录下滑块上的遮光板先后通过两个光电门的时间分别为1t 、2t 。已知滑块（含遮光板）质量为 M、钩码质量为 m、两光电门间距为 S、遮光板宽度为 L、当地的重力加速度为 g。
（1）用游标卡尺测量遮光板宽度，刻度如图丙所 示，读数为__________mm；（2）计算滑块先后通过两个光电门时的瞬时速度 的表达式为：(用题中给定字母表示)1v ＝___________、2v ＝___________；（3）本实验中，验证机械能守恒的表达式 为。(用题中给定字母表示)光电计时器光电门显示屏ab甲 光电门 1 光电门 2 气垫导轨 滑块 乙 遮光板 0 1 2 0 10 20 10 2 丙
