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课件网) 专题限时训练--力学实验与创新 第 1 页 共 10 页 专题限时训练：力学实验与创新 时间：45分钟 1．某学习小组利用图甲所示的装置进行“探究合力一定时，加速度与质量的关系”实验，图中大的定滑轮可绕水平轴转动，绕过定滑轮的轻绳两端分别系有钩码和弹簧测力计，弹簧测力计下端挂装有细砂的小桶．实验的主要步骤如下： ①用螺旋测微器测量A处金属片的厚度d，其示数如图乙所示． ②用手控制钩码不动，读出弹簧测力计的示数为F0. ③释放钩码后，读出弹簧测力计的示数为F1，记下金属片通过光电门的遮光时间t1. ④钩码下方再挂一个钩码，用手控制钩码，调整金属片的位置仍在A处静止不动，释放钩码后，读出弹簧测力计的示数为F2，记下金属片通过光电门的遮光时间t2. ⑤重复步骤④，进行多次实验． 请回答下列问题： (1)d＝2.612 mm. (2)不需要测量下列哪些物理量，也能完成本实验：ABC. A．金属片与光电门间的高度差h B．钩码的总质量M C．弹簧测力计、金属片、砂和小桶的总质量m (3)若用F表示钩码释放后弹簧测力计的示数，则能正确反映“合力一定时，加速度与质量的关系”的是D. 解析：(1)d＝2.5 mm＋0.01 mm×11.2＝2.612 mm. (2)用手控制钩码不动，读出弹簧测力计的示数F0＝mg；释放钩码后，F－mg＝ma，v2＝2ah，v＝，解得F－F0＝·，即只要验证(F－F0)与成正比即可，不需要测量h、M、m. (3)(F－F0)与成正比，只有选项D正确． 2．用图1所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律． 主要实验步骤如下： a．安装好实验器材．接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次． b．选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点O(t＝0)，然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点，如图2中A、B、C、D、E、F……所示． c．通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E……点时小车的速度，分别记作v1、v2、v3、v4、v5…… d．以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点，如图3所示． 结合上述实验步骤，请你完成下列任务： (1)在下列仪器和器材中，还需要使用的有A和C(填选项前的字母)． A．电压合适的50 Hz交流电源 B．电压可调的直流电源 C．刻度尺 D．秒表 E．天平(含砝码) (2)在图3中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点，请在该图中标出计数点C对应的坐标点，并画出v?t图象． 答案：如图所示 (3)观察v?t图象，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是小车的速度随时间均匀变化，v?t图象斜率的物理意义是加速度． (4)描绘v?t图象前，还不知道小车是否做匀变速直线运动．用平均速度表示各计数点的瞬时速度，从理论上讲，对Δt的要求是越小越好(选填“越小越好”或“与大小无关”)；从实验的角度看，选取的Δx大小与速度测量的误差有关(选填“有关”或“无关”)． (5)早在16世纪末，伽利略就猜想落体运动的速度应该是均匀变化的．当时只能靠滴水计时，为此他设计了如图所示的“斜面实验”，反复做了上百次，验证了他的猜想．请你结合匀变速直线运动的知识，分析说明如何利用伽利略“斜面实验”检验小球的速度是随时间均匀变化的． 答案：如果小球的初速度为0，其速度v∝t，那么它通过的位移x∝t2.因此，只要测量小球通过不同位移所用的时间，就可以检验小球的速度是否随时间均匀变化． 解析：(1)打点计时器使用的是低压交流电源，故选A；打相邻计数点的时间间隔是已知的，故不需要秒表；计数点间的距离需要用刻度尺测量，故选C；由于不需要知道小车和重物的质量，故不需要天平(含砝码)． (2)先标出计数点C对应的坐标点，连线时要让尽量多的点在一条直线上． (3)依据v?t图象是直线(斜率一定)，即小车的速度随时间均匀变化，判断出小车做 ... ...
