高中物理力学实验实验题

某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验中，先测得摆线长为101.00cm，摆球直径为2.00cm，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为101.5 s。则：
（1）他测得的重力加速度g =          m/s².（计算结果取三位有效数字）
(2) 他测得的g值偏小，可能原因是：          

A．测摆线长时摆线拉得过紧。

B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了。

C．开始计时时，秒表过迟按下。

D．实验中误将49次全振动计为50次。

（3）为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T，从而得出一组对应的l和T的数值，再以l为横坐标、T²为纵坐标将所得数据连成直线，并求得该直线的斜率K。则重力加速度g =          。（用K表示）

一位同学做“探究形变与弹力的关系”的实验。下列的实验步骤是这位同学准备完成的，请你帮这位同学按操作的先后顺序，用字母排列出来是      。

A．以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组数据（x，F）对应的点，并用平滑的曲线连结起来；

B．记下弹簧不挂钩码时，其下端在刻度尺上的刻度L0；

C．将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一刻度尺；

D．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个……钩码，并分别记下钩码静止时，弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内，然后取下钩码；

E、以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与弹簧伸长量的关系式；

某同学利用如图所示的装置测量当地的重力加速度。实验步骤如下：

A．按装置图安装好实验装置；
B．用游标卡尺测量小球的直径d；
C．用米尺测量悬线的长度；
D．让小球在竖直平面内小角度摆动。当小球经过最低点时开始计时，
并计数为0，此后小球每经过最低点一次，依次计数1、2、3……。
当数到20时，停止计时，测得时间为t；
E．多次改变悬线长度，对应每个悬线长度，都重复实验步骤C、D；
F．计算出每个悬线长度对应的t ²；
G．以t ²为纵坐标、为横坐标，作出t ²－图线。
结合上述实验，完成下列任务：
（1）用游标为10分度的游标卡尺测量小球的直径。某次测量的示数如下图所示，读出小球直径d的值为          cm。

（2）该同学根据实验数据，利用计算机作出t ²–图线如图所示。根据图线拟合得到方程
t ²＝404.0 ＋3.0。由此可以得出当地的重力加速度g＝          m/s²。
（取π ² ＝ 9.86，结果保留3位有效数字）

（3）从理论上分析图线没有过坐标原点的原因，下列分析正确的是 （     ）
A．不应在小球经过最低点时开始计时，应该在小球运动到最高点开始计时；
B．开始计时后，不应记录小球经过最低点的次数，而应记录小球做全振动的次数；
C．不应作t ² –图线，而应作t –图线；
D．不应作t ² –图线，而应作t ² –（+d）图线。

一根弹簧在弹性限度内，对其施加30N的拉时，其长为20cm，对其施30N压力时，其长为14cm，则该弹簧自然长度为           cm，其劲度系数为           N/m。

某探究小组为了测定重力加速度，设计了如图甲所示的实验装置．工型挡光片悬挂于光电门的正上方，释放挡光片后，工型挡光片竖直下落，它的两臂A、B依次通过光电门，光电计时器记录A、B分别通过光电门的时间．

（1）用图乙游标卡尺测量工型挡光片的两臂A、B的宽度d₁和d₂，某次用20分度的游标卡尺测量A的宽度d₁时如图所示，则臂A的宽度d₁为　   　mm．
（2）若计时器显示臂A、B通过光电门的时间分别为t₁和t₂，则臂A、B通过光电门的速度表达式分别为　  　、　  　．
（3）若测得臂A、B之间的距离为L（L远大于d₁、d₂），用以上测量量表示当地重力加速度的表达式为　  　．

使用电火花计时器分析物体运动情况的实验中：
（1）在如下基本步骤中，正确的排列顺序为________________。

A．把电火花计时器固定在桌子上

B．安放纸带

C．松开纸带让物体带着纸带运动

D．接通220 V交流电源

E．按下脉冲输出开关，进行打点

小明同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，安装好如图所示的实验装置：让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Z，，根据此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺（最小分度是1mm）上位置的放大图，可读出弹簧的长度l₁=_     cm。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l₁、l₃、l₄、l₅。实验中，当挂3个钩码时，弹簧长度为24.95 cm。已知每个钩码质量是50 g，当地重力加速度g="9.80" m/s²，据此小明计算出弹簧的劲度系数为____  N/m（结果保留三位有效数字）。小红同学发现小明的计算结果与弹簧的标称值相差较大，请你帮助小红提出更合理的数据处理方案：____                   

 

在探究单摆周期与摆长关系的实验中，
①关于安装仪器及测量时的一些实验操作，下列说法中正确的是      。（选填选项前面的字母）

A．用米尺测出摆线的长度，记为摆长

B．先将摆球和摆线放在水平桌面上测量摆长，再将单摆悬挂在铁架台上

C．使摆线偏离竖直方向某一角度（接近5°），然后静止释放摆球

D．测出摆球两次通过最低点的时间间隔记为此单摆振动的周期

②实验测得的数据如下表所示。

次数	1	2	3	4	5
摆长	80.00	90.00	100.00	110.00	120.00
30次全振动时间	53.8	56.9	60.0	62.8	65.7
振动周期	1.79	1.90	2.00	2.09	2.19
振动周期的平方	3.20	3.61	4.00	4.37	4.80

 
请将笫三次的测量数据标在图9中，并在图9中作出T²随变化的关系图象。

③根据数据及图象可知单摆周期的平方与摆长的关系是     。
④根据图象，可求得当地的重力加速度为          m／s²。（结果保留3位有效数字）

质量为m=4×10³ kg的汽车，发动机的额定功率为P＝40kW，汽车由静止以a=0．5m／s²的加速度行驶，所受阻力f=2×10³ N，则汽车匀加速行驶的最长时间为多少?汽车可能达到的最大速度为多少?

将20 kg的物体从静止开始以2 m/s²的加速度竖直提升4 m，拉力做功的平均功率为_______W，到达4 m高处时拉力的瞬时功率为_______W.(g取10 m/s²)

质量为2㎏的物体，静止于水平面上，从t = 0时刻开始对物体施加水平力F₁和竖直向下的力F₂的作用。已知F₁=" 6" t (N)、F₂ = 4 t (N)，水平面对物体的最大静摩擦力等于压力的0.5倍，那么，t =1s时，物体受到的摩擦力大小为_______N；t =______s时，物体开始运动。（取g =10m/s²）

为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码．实验测出了砝码的质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图上标出．(g＝9.8 m/s²)

(1)作出m－l的关系图线；
(2)弹簧的劲度系数为________ N/m.(保留三位有效数字)

为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码．实验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图上标出．（g＝9.8 m/s²）

（1）作出m－L的关系图线；
（2）弹簧的劲度系数为__________ N/m（结果保留三位有效数字）．

如图为物体运动时打点计时器打出的一条纸带，图中相邻的点间还有四个点，已知打点计时器接交流50Hz的电源，则ae段的平均速度为       m/s．d点的瞬时速度约为       m/s．

兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：

 
①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；
②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；
③接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；
④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中小车所受的阻力恒定）。
在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。

请你分析纸带数据，回答下列问题：
（1）该电动小车运动的最大速度为       m/s；
（2）关闭小车电源后，小车的加速度是       m/s²
（3）该电动小车的额定功率为        W。