高中物理实验题

某同学设计了一个“探究加速度与物体所受合力F及质量的关系”的实验。如图（a）为实验装置简图，A为小车，B为电火花打点计时器，C为钩码，D为一端带有定滑轮的长方形木板，还有交流电源没有画出。实验中认为细绳对小车拉力F等于钩码的重力。当地重力加速度为。

（1）除了以上仪器外，还需要下列器材中的
A．秒表     B．天平     C．毫米刻度尺     D．弹簧测力计
（2）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取的做法是
A．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
B．将木板带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
C．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
D．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车能够静止在木板上
（3）图（b）为某次实验得到的纸带（交流电的频率为），由图（b）中数据求出小车加速度大小为    ，A点对应的小车速度大小为             （保留两位有效数字）。
（4）保持小车质量不变，改变钩码质量，进行多次测量。根据实验数据作出了加速度随拉力的变化图线，如图（c）所示，图中直线没有通过原点，其主要原因是          。

“研究共点力的合成”的实验情况如图所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，完成下列问题：

（1）实验中需要注意的事项有

A．两个分力大小必须保持一致

B．两个分力间夹角必须保持

C．将橡皮筋拉至结点O时，拉力要适当大些

D．拉橡皮筋时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行

（2）某次实验中，弹簧测力计的指针位置如图所示，其中，细绳BO对O点的拉力大小为
N。

某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．

（1）如果没有操作失误，图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是________．
（2）本实验采用的科学方法是________．
A．理想实验法   B．等效替代法  C．控制变量法   D．建立物理模型法
（3）实验时，主要的步骤是：
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．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；
C．用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，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只弹簧测力计的拉力F₁和F₂的图示，并用平行四边形定则求出合力F；
E．只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F′的图示；
F．比较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
①有重要遗漏的步骤的序号是______和________；
②遗漏的内容分别是___________________________和________________________．

某同学测定一根金属丝的电阻率。
（1）先用多用电表粗测其电阻。将选择开关调到欧姆挡“×10”档位并调零，测量时发现指针向右偏转角度太大，这时他应该：
a．将选择开关换成欧姆挡的_______档位（选填“×100”或“×1”）
b．将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使欧姆表指针指在表盘右端零刻度处。再次测量电阻丝的阻值，其表盘及指针所指位置如图所示，则此段电阻丝的电阻为         Ω。
（2）现要进一步精确测量其阻值，实验室提供了以下器材：4 V的直流电源；3 V量程的直流电压表；电键；导线等。还有电流表与滑动变阻器各两个以供选用：

A．电流表A1（量程0.3A，内阻约1Ω）

B．电流表A2（量程0.6A，内阻约0.3Ω）

C．滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω）

D．滑动变阻器R2（最大阻值为50Ω）

为了尽可能提高测量准确度且要求电压调节范围尽量大。电流表应选_____，滑动变阻器应选          （填器材前面的选项字母）。
（3）请根据实验原理，试在答题纸的对应方框内画出相应的实验原理图。

在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，采用如图甲所示的装置。
（1）本实验应用的实验方法是__________

A. 控制变量法     B. 假设法     C. 理想实验法
（2）下列说法中正确的是___________
A．在探究加速度与质量的关系时，应改变小车所受拉力的大小
B．在探究加速度与外力的关系时，应改变小车的质量
C．在探究加速度与质量的关系时，作出 图象容易更直观判断出二者间的关系
D．无论在什么条件下，细线对小车的拉力大小总等于砝码盘和砝码的总重力大小．
（3）在探究加速度与力的关系时，若取车的质量M＝0.5kg，改变砝码质量m的值，进行多次实验，以下m的取值最不合适的一个是____________
A．m₁＝4g      B．m₂＝10g        C．m₃＝40g    D．m₄＝500g
（4）在平衡小车与长木板之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示。计时器打点的时间间隔为0.02 s。从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离，根据图中给出的数据求出该小车的加速度a=___________m/s²（结果保留两位有效数字）。

（5）如图所示为甲同学在探究加速度a与力F的关系时，根据测量数据作出的a-F 图象，说明实验存在的问题是__________。

如图所示，物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（设经过B点前后速度大小不变），最后停在C点，每隔0.2秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度，下表给出了部分测量数据（重力加速度）。求：


（1）斜面的倾角；
（2）物体与水平面之间的动摩擦因数；
（3）时的瞬时速度。

某组同学用下面（a）图所示的实验装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验。

（1）在探究加速度与力的关系过程中应保持           不变，这种研究方法叫       。用砝码和盘的重力作为小车所受外力，利用纸带算出小车的加速度，改变所挂钩码的数量，多次重复测量，进而研究加速度和力的关系。
（2）实验过程中，难以直接得到小车受到的牵引力，所以将砝码和盘的重力近似看作小车的牵引力，那么可以“将砝码和盘的重力近似看作小车的牵引力”的条件是           。
（3）利用上装置做“验证牛顿第二定律”的实验时：甲同学根据实验数据画出的小车的加速度和小车所受拉力F的图像为图所示中的直线Ⅰ，乙同学画出的图像为图中的直线Ⅱ，直线Ⅰ、Ⅱ在纵轴或横轴上的截距较大，明显超出了误差范围，下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释，其中可能正确的是（  ）

A．实验前甲同学没有平衡摩擦力

B．甲同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬的过高了

C．实验前乙同学没有平衡摩擦力

D．乙同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬的过高了

在“验证力的平行四边形定则”的实验中：
①下列说法中正确的是               。
A.测量同一组数据、和合力F的过程中，橡皮条与细线结点O的位置不能变化
B.拉橡皮条的细绳要适当长一些
C.、和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程
D.为了方便计算合力的大小，、方向间夹角应为
②本实验采用的科学方法是                    。
A.理想实验法   B.等效替代法    C.控制变量法     D.建立物理模型法
③某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实际结果画出的图。如果没有操作失误，图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是         。F与两力图示中，表示理论值的是              。

在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的。用记录的外力F于弹簧的型变量做出的描点，如图所示：

（1）在根据描点作图线。
（2）图线不过原点的原因是由于                              。
（3）弹簧的劲度系数为                    ；（计算结果保留三位有效数字）

（1）如图为“验证力的平行四边形定则”实验，三个细线套L₁、 L₂、 L₃共系于一个结点，另一端分别系于轻质弹簧测力计A、B和重物M上，A挂于固定点P．手持B拉动细线，使结点静止于O点．

①某次实验中A的指针位置如图所示，其读数为_________N；
②实验时要在贴于竖直木板的白纸上，记录_____、______、_____和L₁、L₂、L₃的方向及M的重力。
③下列实验要求中必要的是_________（填选项的字母代号）；
A．弹簧测力计需要在实验前进行校零
B．细线套方向应与木板平面平行
C．需要用托盘天平测量重物M的质量
D．弹簧测力计B始终保持水平
（2）“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示.
①打点计时器应接入____________（填“直流”或“交流”）电源。在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示。计时器打点的时间间隔为0.02s.从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离（单位：cm）。该小车的加速度a=______m/s².（结果保留两位有效数字）


②平衡摩擦力后，将5个相同的钩码都放在小车上，挂上钩码盘，然后每次从小车上取一个钩码添加到钩码盘中，测量小车的加速度。小车的加速度a与钩码盘中钩码总重力F的实验数据如下表：

钩码盘中钩码总重力F（N）	0.20	0.40[	0.60	0.80	1.00
加速度a（m·s^-2）	0.69	1.18	1.66	2.18	2.70

 
请根据实验数据作出a-F的关系图像.
根据提供的试验数据作出的a-F图线不通过原点，主要原因是____________________________。
③关于这个实验下列说法正确的是_____________
A．这套装置可以用于验证牛顿第一定律
B．不可能使小车获得任意加速度
C．实验过程中每次添加钩码必须重新平衡摩擦力
D．实验过程应保证钩码和钩码盘的总质量远小于小车质量

“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示，实验时小刚同学将长木板放在水平桌面上，并利用安装在小车上的拉力传感器测出细线的拉力，保持小车的质量不变，通过改变钩码的个数，得到多组数据，从而确定小车加速度与细线拉力F的关系。

（1）图乙中符合小刚的实验结果的是（   ）

（2）小丽同学做该实验时，拉力传感器出现了故障，为此，小丽同学移走了拉力传感器，保持小车的质量不变，并改进了小刚实验操作中的不足之处，用所挂钩码的重力表示细线的拉力F，则小丽同学得到的图像可能是乙图中的         ；小森同学为得到类似乙图中的A图，在教师的指导下，在小丽实验的基础上进行如下改进：称出小车质量M、所有钩码的重质量，先挂上所有钩码，实验时依次将钩码摘下，并把每次摘下的钩码都放在小车上，多次实验，仍用F表示所挂钩码的重力，画出图，则图线的斜率
      （用题中给出的字母表示）。

图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。

（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线        。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛                       。
（2）图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为       （）。
（3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为       ；B点的竖直分速度为       （）。

用如图甲所示的实验装置，探究加速度与力、质量的关系实验中，将一端带定滑轮的长木板放在水平实验桌上，实验小车通过轻细绳跨过定滑轮与砂桶相连，小车与纸带相连，打点计时器所用交流电的频率为f＝50 Hz.在保持实验小车质量不变的情况下，放开砂桶，小车加速运动，处理纸带得到小车运动的加速度为a；改变砂桶中沙子的质量，重复实验．



（1）实验过程中打出的一条纸带如图乙所示，在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点，在这个点上标明A，第六个点上标明B，第十一个点上标明C，第十六个点上标明D，第二十一个点上标明E.测量时发现B点已模糊不清，于是测得AC的长度为12.30 cm，CD的长度为6.60 cm，DE的长度为6.90 cm.则
①打点计时器打记数点时，小车的速度大小＝    m/s .
②小车运动的加速度大小    m/s².
（2）根据实验测得的数据，以小车运动的加速度为纵轴，砂桶及沙子总质量为横轴，得到如图丙所示的图象，已知重力加速度，由图象求出实验小车的质量    kg .（结果均保留三位有效数字）

“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示．
（1）为了平衡小车及纸带所受的摩擦力，实验时应将长木板AB的______（选填“A端”或“B端”）适当垫高．
（2）根据一条实验中打出的纸带，通过测量、计算，作出小车的图象见图，可知小车的加速度为_______m/s²．

（3）在研究加速度与力的关系时，保持小车的质量m不变，测出在拉力F作用下小车的加速度a，改变拉力F，重复实验，得到多组不同的F及相应a的实验数据。有同学认为：测量多组不同F、a的数据，目的是为了求平均值来减小实验误差．该同学的看法是______（选填“正确”或“错误”）的．

做“验证力的平行四边形定则”的实验时：补充完整如下步骤：
（1）在水平放置的木板上固定一张白纸。
（2）把橡皮条的一端固定在木板的A点，另一端连接两根绳套。
（3）通过绳套用两个互成角度的弹簧测力计来拉橡皮条使橡皮条伸长到某一点O，并记录O点的位置。
（4）此时需记录下       和两个弹簧测力计的读数F₁、F₂。
（5）改用一个弹簧测力计把橡皮条拉长到    后，再记录下测力计拉力力的方向和弹簧测力计的读数F ′，并作出F ′的图示。
（6）用铅笔和刻度尺从力的作用点O沿两绳套的方向画直线。选好标度，按F₁、F₂的大小做两个力的图示。用三角板做平行四边形，求得合力F。
（7）比较      和F的大小和方向是否相同。