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8力学实验8-99--港澳台联考物理--北京博飞

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北京博飞港澳台联考试题
物理部分
---------力学实验 3 1.写出如图所示的游标卡尺和螺旋测微器的读数:

(1)游标卡尺的读数_________mm;(2)螺旋测微器的读数_______mm。 2.(10 分)某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时,物体的加速度与质量之间 的关系。 (1)做实验时, 将滑块从图甲所示位置由静止释放, 由数字计时器(图中未画出)可读出遮光条通过光电门 1、 2 的时间(遮光条的遮光时间)分别为 ?t1 、 ?t2 ;用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离 x,用游标卡尺 测得遮光条宽度 d。则滑块经过光电门 1 时的速度表达式 v1 =___;经过光电门 2 时的速度表达式 v2 =_ __,滑块加速度的表达式 a=___。(以上表达式均用已知字母表示)。如图乙所示,若用 20 分度的游 标卡尺测量遮光条的宽度,其读数为___。

(2)为了保持滑块所受的合力不变,可改变滑块质量 M 和气垫导轨右端高度 h(见图甲)。关于“改变滑块质 量 M 和气垫导轨右端高度 h”的正确操作方法是___。 A.M 增大时,h 增大,以保持二者乘积增大 B.M 增大时,h 减小,以保持二者乘积不变. C.M 减小时,h 增大,以保持二者乘积不变 D.M 减小时,h 减小,以保持二者乘积减小 3.一个有一定厚度的圆盘,可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动,圆盘加速转动时,角速度的增加 量△ω 与对应时间△t 的比值定义为角加速度 β.我们用电磁打点计时器、米尺、游标卡尺、纸带、复写 纸来完成下述实验:(打点计时器所接交流电的频率为 50Hz,A、B、C、D…为计数点,相邻两计数点间有 四个点未画出)

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①如图甲所示,将打点计时器固定在桌面上,将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔,然后固定在圆盘的 侧面,当圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘侧面上; ②接通电源,打点计时器开始打点,启动控制装置使圆盘匀加速转动; ③经过一段时间,圆盘停止转动和打点,取下纸带,进行测量. (1)用 20 分度的游标卡尺测得圆盘的直径如图乙所示,圆盘的半径 r 为______cm; (2)由图丙可知,打下计数点 D 时,圆盘转动的角速度为______rad/s; 2 2 (3)纸带运动的加速度大小为______m/s ,圆盘转动的角加速度大小为______rad/s .(计算结果保留 3 位有效数字). 4.实验题 用如图所示的实验装置验证牛顿第二定律.

(1)完成平衡摩擦力的相关内容: (i)取下砂桶,把木板不带滑轮的一端垫高,接通打点计时器电源, (选填“静止释放”或 “轻轻推动”)小车,让小车拖着纸带运动. (ii)如果打出的纸带如图所示,则应 (选填“增大”或“ 减小”)木板的倾角,反复调节, 直到纸带上打出的点迹 ,平衡摩擦力才完成.

(2)如图所示是某次实验中得到的一条纸带,其中 A、B、C、D、E 是计数点(每打 5 个点取一个计数点), 其中 L1=3.07cm, L2=12.38cm, L3=27.87cm, L4=49.62cm 。则打 C 点时小车的速度为 m/s, 2 小车的加速度是 m/s 。(计算结果均保留三位有效数字)

(3)用该实验装置来探究“恒力做功与动能变化之间的关系”,假设实验得到的纸带仍如(2)中图所示, 且已知:砂桶质量为 m,小车质量为 M,B 计数点速度为 VB,D 计数点速度为 VD,BD 之间的距离为 L,重力 加速度为 g,请根据已知的这些条件,用字母写出本实验最终要验证的表达式为 _______________________________________. 2 (4)用图示装置做《探究做功与物体速度变化关系》的实验时(重力加速度 g 取 10m/s ),下列说法正确 的是: 2 北京博飞教育中心 网址:http://www.pkuzyw.com

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A.通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值 B.通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值 C.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度 D.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度 E.该实验操作前必须要平衡小车受到的摩擦力 5.(1)右图中螺旋测微器的读数应为 mm。

(2)某兴趣小组要测量木块与较粗糙木板之间的动摩擦因数,他们先将粗糙木板水平固定,再用另一较 光滑的板做成斜面,倾斜板与水平板间由一小段光滑曲面连接,保证木块在两板间通过时速度大小不变。 ①使木块从高 h 处由静止滑下,在水平板上滑行 x 后停止运动,改变 h 大小,进行多次实验,以 h 为横坐 标、x 为纵坐标,从理论上(忽略木块与倾斜板间的摩擦)得到的图像应为 ;

图丙
②如果考虑到木块与倾斜板之间的摩擦,在改变 h 时他们采取的办法是:每次改变倾斜板的倾角,让木块 每次由静止开始下滑的位置在同一条竖直线上,对应的底边长度为 L,如图丙所示。将每次实验得到的 h、 x 相关数据绘制出的 x—h 图像如图丁所示,图线的延长线与两坐标轴的交点坐标分别为(a,0)和(0, -b),则木块与倾斜板间的动摩擦因数 ?1 = ,木块与水平板间的动摩擦因数 ? 2 = 。

6.某同学用如图甲所示的装置做“探究加速度与物体受力的关系”实验. (1)图乙是实验桌上的一把游标卡尺,该同学应该用游标卡尺_______部分(填字母序号)测量小车上挡 3 北京博飞教育中心 网址:http://www.pkuzyw.com

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光片的宽度。测量结果如图丙所示,则挡光片的宽度为
光电门 力传感器 挡光片

cm;



1

2

3 cm

甲 丙

(2)实验中通过调节让小车匀速下滑,目的是 ;然后用细线通过定滑轮挂上重物让小车每次 都从同一位置释放,此位置距光电门距离为 l,设挡光片的宽度为 d,光电门记录的挡光时间为 t,则小车 加速度的表达式 a = ; (3)实验中多次改变所挂重物的质量,测出对应的加速度 a,通过力传感器读出拉力 F,则下列图像中能正 确反映小车加速度 a 与拉力 F 关系的是 . a a a a

O A

F

O B

F

O C

F

O D

F

7.如图所示的装置,可用于探究恒力做功与速度变化的关系。水平轨道上安装两个光电门,小车上固定 有力传感器和挡光板, 细线一端与力传感器连接, 另一端跨过定滑轮挂上砝码盘. 实验首先保持轨道水平, 通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力,再进行后面的操作,并在实验中获得 以下测量数据:小车、力传感器和挡光板的总质量 M,平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量 m0,挡光板的 宽度 d,光电门 1 和 2 的中心距离 s。

(1)实验需用 20 分度的游标卡尺测量挡光板的宽度 d,如图所示,d=________ mm (2)某次实验过程:力传感器的读数为 F,小车通过光电门 1 和 2 的挡光时间分别为 t1、t2(小车通过光 电门 2 后,砝码盘才落地),砝码盘和砝码的质量为 m ,已知重力加速度为 g,则对该小车,实验要验证 的表达式是_________ A. mgs ?

1 d 1 d M ( )2 ? M ( )2 2 t2 2 t1

B. (m ? m0 ) gs ?

1 d 1 d M ( )2 ? M ( )2 2 t2 2 t1

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C. ( F ? m0 g ) s ?

1 d 1 d M ( )2 ? M ( )2 2 t2 2 t1

D. Fs ?

1 d 1 d M ( )2 ? M ( )2 2 t2 2 t1

8.一位同学做“用单摆测定重力加速度”的实验。

(1)下列是供学生自主选择的器材。你认为应选用的器材是 。(填写器材的字母代号) A.约 1m 长的细线 B.约 0.3m 长的铜丝 C.约 0.8m 长的橡皮筋 D.直径约 1cm 的实心木球 E.直径约 1cm 的实心钢球 F.直径约 1cm 的空心铝球 (2) 该同学在安装好如图所示的实验装置后, 测得单摆的摆长为 L, 然后让小球在竖直平面内小角度摆动。 当小球某次经过最低点时开始计时,在完成 N 次全振动时停止计时,测得时间为 t。请写出测量当地重力 加速度的表达式 g=_________。(用以上测量的物理量和已知量的字母表示) 2 (3)为减小实验误差,该同学又多次改变摆长 L,测量多组对应的单摆周期 T,准备利用 T -L 的关系图线 求出当地重力加速度值。相关测量数据如下表: 次数 L/m T/s T /s
2 2

1 0.800 1.79 3.22

2 0.900 1.90 3.61

3 1.000 2.01 4.04

4 1.100 2.11 4.45

5 1.200 2.20 4.84

该同学在图中已标出第 1、2、3、5 次实验数据对应的坐标,请你在该图中用符号“+”标出与第 4 次实验 2 数据对应的坐标点,并画出 T -L 关系图线。

(4)根据绘制出的 T -L 关系图线,可求得 g 的测量值为

2

m/s 。(计算结果保留 2 位有效数字)

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9.用游标卡尺测得该样品的长度如图所示,其示数 L= 所示,其示数 D= cm。 cm;用螺旋测微器测得该样品的外径如图

10.某同学把两块质量不同的木块用细线连接,中间夹一被压缩了的轻质弹簧,如图所示,将这一系统置 于光滑的水平桌面上,烧断细线,观察木块的运动情况,进行必要的测量,验证物体间相互作用时动量守 恒。

(1)两木块离开桌面之后做____________运动。 (2)该同学必须用________________(填写实验器材)测量出两木块的____________(填写物理量,并 标明物理符号);还要用____________(填写实验器材)测量出两木块落地时的_____________(填写物 理量,并标明物理符号)。 (3)用所得数据验证动量守恒的关系式是______________________。 参考答案 1. 52.35;3.852-3.854

2.(1)

d d (1 分), (1 分), ? t1 ?t 2

(

d 2 d ) ? ( )2 ?t 2 ?t1 (2 分) , 8.15 (2 分) ; (2)BC (4 分) 2x

3.(1)3.000cm;(3 分)(其他答案均 0 分)(2)13.0rad/s;(3 分) 2 (3)0.593--0.603 范围内均可(2 分);19.8--20.1rad/s 范围内均可(2 分) (本题(2),(3)问中没保留 3 位有效数字的均 0 分)
2 4 . ( 1 ) ( i ) 轻 轻 推 动 ( ii ) 减 小 、 间 隔 均 匀 ( 2 ) 1.24m / s , a ? 6.22m / s ( 3 )

1 1 2 2 mgL ? ( M ? m)vD ? (M ? m)vB (4)ACE 2 2
5. (1)5.665 mm;(2)① 一条过原点的倾斜向上的直线(或正比例函数);② ?1 = 6.(1)A ;1.015 ;(2)平衡摩擦力; 7.(1)5.50mm.(2)C. 北京博飞教育中心

a L

?2 =

a b

d2 ; (3)B 2lt 2
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8.(1)A、E(2) g ?

4π2 N 2 L (3)见图(3 分); t2

(4)9.7(在 9.5-9.9 之间均可得分)(2 分) 9. 3.335; 0.3266±0.002 ; 10.( 1 ) 平 抛 运 动 ( 2 ) 天 平 、 两 木 块 的 质 量 m1 和 m2 , 、 刻 度 尺 、 两 木 块 落 地 点 到 桌 面 边 缘 的 水 平 距 离 s1,s2 ( 3 ) 用 所 得 数 据 验 证 动 量 守 恒 的 关 系 是 m1 s1 ? m2 s2

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