高中物理相互作用、力与机械实验题

如图（a），某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验。所用器材有：铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50Hz的交流电源，纸带等。回答下列问题：

   

（1）铁块与木板间动摩擦因数 μ=________（用木板与水平面的夹角 θ、重力加速度 g和铁块下滑的加速度 a表示）    

（2）某次实验时，调整木板与水平面的夹角 θ=30°。接通电源。开启打点计时器，释放铁块，铁块从静止开始沿木板滑下。多次重复后选择点迹清晰的一条纸带，如图（b）所示。图中的点为计数点（每两个相邻的计数点间还有4个点未画出）。重力加速度为9.8 m/s ²。可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为________（结果保留2位小数）。

在“探究求合力的方法”的实验中，某同学采取了以下三个步骤做实验：
（1）在水平放置的木板上固定一张白纸，把橡皮条的一端固定在木板上，另一端拴两根细绳套，通过细绳套同时用两个测力计互成角度地拉橡皮条，使它与细绳套的结点到达某一位置O点，在白纸上记下O点和两个测力计F₁和F₂的示数．
（2）只用一个测力计通过细绳套拉橡皮条，使它的伸长量与两个测力计拉时相同，记下此时测力计的示数F和细绳套的方向．
（3）在白纸上根据F₁和F₂的大小，应用平行四边形定则作图求出它们的合力的大小F′．
以上三个步骤均有错误或疏漏，请指出它们错在哪里：
在（1）中是      ．
在（2）中是      ．
在（3）中是      ．

（1）某同学设计了一个探究无轮子小车的加速度a与小车所受拉力F关系的实验，图甲为实验装置简图。他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为下列说法正确的是（   ）

A．实验时要平衡摩擦力
B．实验时不需要平衡摩擦力
C．钩码的重力要远小于小车的总重力
D．实验进行时应先释放小车再接通电源
（2）如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带，期中A、B、C、D、E是计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，距离如图所示。纸带的加速度的表达式为a=__________________m/s²。
（3）若相邻计数点间的时间间隔T=0.1s，则打计数点1时的速度大小v₁=_______________。（结果保留三位有效数字）

（4）保持实验小车质量不变，改变钩码质量，得到图丙种的图象不通过原点的原因是_____________________________________。

在“探究求合力的方法”的实验中，小龚同学用了两个量程为5N、最小刻度为0.1N的弹簧秤来测量拉力.实验之前他先检查了弹簧秤，然后进行实验：

（1）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验结果画出的图。图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是        ；本实验采用的科学方法是       (填“理想实验法”、“等效替代法”或“控制变量法”).
（2）学生实验时，我们是用两只弹簧称在水平桌面上完成这个实验的，如下图所示。某次测量时，左、右两只弹簧称的读数如图所示，则其中一个弹簧称的读数是________N。

如图是“探究求合力的方法”实验示意图。将橡皮条的一端固定于A点，图甲表示在两个拉力F₁、F₂的共同作用下，将橡皮条的结点拉长到O点；图乙表示准备用一个拉力F拉橡皮条，图丙是在白纸上根据实验结果画出的力的合成图示。

（1）以下实验操作过程中正确的是        ；
A．甲实验时，两个拉力的大小应相等
B．甲实验时，两个拉力的方向应互相垂直

C．乙实验时，只须使橡皮条的伸长量与甲实验相等

D．乙实验时，仍须将橡皮条的结点拉到Ｏ点
（2）图丙中的F与F＇两力中，方向一定沿AO方向的是    ；
（3）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

如图是“探究求合力的方法”实验示意图。将橡皮条的一端固定于A点，图甲表示在两个拉力F₁、F₂的共同作用下，将橡皮条的结点拉长到O点；图乙表示准备用一个拉力F拉橡皮条，图丙是在白纸上根据实验结果画出的力的合成图示。

（1）以下实验操作过程中正确的是        ；
A．甲实验时，两个拉力的大小应相等
B．甲实验时，两个拉力的方向应互相垂直
C．乙实验时，只须使橡皮条的伸长量与甲实验相等
D．乙实验时，仍须将橡皮条的结点拉到Ｏ点
（2）图丙中的F与F＇两力中，方向一定沿AO方向的是    ；
（3）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

在“验证力的平行加边形定则”实验中：

（1）部分实验步骤如下，请完成有关内容：
A.将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，另一端绑上两根细线。
B.在其中一根细线上挂上5个质量相等的钩码，使橡皮筋拉伸，如图甲所示，记录：            、钩码个数及细线方向。
C.将步骤B中的钩码取下，分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码，用两光滑硬棒B、C使两细线互成角度，如图乙表示，小心调整B、C的位置，使                    ，并记录钩码个数及细线方向。
（2）如果“力的平行四边形定则”得到验证，那么图乙中                   。

某同学用如图甲所示的装置研究合力与分力之间是否遵从平行四边形定则，实验步骤如下：

（1）用图钉把白纸固定在水平的木板上，将橡皮条的一端固定在板上某点，两个细绳套系在橡皮条的另一端。
（2）用两个弹簧秤分别拉住两个细绳套，互成角度地施加水平拉力，把橡皮条与绳套的结点拉到某一位置O，用铅笔在白纸上描下此位置，记录此时两个弹簧秤的拉力F₁、F₂的大小和方向。图中F₂为＿＿＿N。
（3）用一个弹簧秤拉橡皮条，把橡皮条与绳套的结点拉到＿＿＿位置，记录弹簧秤拉力F的大小和方向。
（4）如图乙，在白纸上已作出F₁、F的图示及F₂的方向，根据图中标度作出F 的图示。
（5）以F₁、F₂为邻边画平行四边形，作出所夹对角线F'，比较F和F’，如果满足＿＿＿＿＿＿，就可说明合力与分力之间遵从平行四边形定则。

“探究求合力的方法”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_______．（填写F或F′）
（2）本实验采用的科学方法是______________．

A．等效替代法

B．理想实验法

C．控制变量法

D．建立物理模型法

某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则。实验步骤：

①将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向。
②如图甲所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧秤示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置标记为O₁、O₂，记录弹簧秤的示数为F，测量并记录O₁、O₂间的距离（即橡皮筋的长度l）。每次将弹簧秤示数改变0.50N，测出所对应的l，部分数据如下表所示：

F（N）	0	0.50	1.00	1.50	2.00	2.50
(cm)	0	10.97	12.02	13.00	13.98	15.05

③找出②中F=2.50N时橡皮筋两端的位置，重新标记为O、^‘，橡皮筋的拉力记为F_OO^’。
④在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图乙所示。用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端达到O点，将两笔尖的位置记为A、B，橡皮筋OA段的拉力记为F_OA, OB段的拉力记为F_OB。
完成下列作图和填空：
（1）利用表中数据在给出的坐标纸上（见答题卡）画出F-l图线，根据图线求得l₀=    cm。
（2）测得OA=6.00cm，OB=7.60cm，则F_OA的大小为       N。
（3）根据给出的标度，在答题卡上做出F_OA和F_OB的合力F^‘的图示。
（4）通过比较F^’与      的大小和方向，即可得出实验结论。

“验证力的平行四边形定则”实验如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB与OC为细绳．图乙显示的是在白纸上根据实验结果画出的图．

（1）图乙中的______是力F₁和F₂的合力的理论数值；______是力F₁和F₂的合力的实际测量值．
（2）在实验中，如果将细绳也换成橡皮筋，那么实验结果理论值是否会发生变化？答______（选填“变大”、“不变”、“变小”）
（3）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．物理模型法
（4）下列说法中正确的是（   ）
A．两个分力的值稍大一些较好，便于减小作图误差
B．两个分力的夹角越大越好，同时在实验中应注意弹簧测力计与细线应始终平行纸板但不与纸面接触
C．两分力的夹角应取90^o较好，便于之后运算中采用勾股定理以验证平行四边形定则
D．在同一实验中，两次实验操作O点的位置不能变动

某同学做“验证力的平行四边形定则”实验的情况如图甲所示，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 根据实验结果画出的图

（1）关于此实验的下列说法中正确的是_________
A.同一次实验中，O点位置不允许变动
B.用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角不宜太小，也不宜太大
C.实验中，把橡皮筋的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间的夹角必须取90°
D.实验中，要始终将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮筋另一端拉到O点
（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.逆向思维法          D.建立物理模型法
（3）图乙中的合力的测量值与理论值F两力中，方向一定沿AO方向的是_________

如图是“验证力的合成的平行四边形定则”实验示意图．将橡皮条的一端固定于A点，图甲表示在两个拉力F₁、F₂的共同作用下，将橡皮条的结点拉长到O点；图乙表示准备用一个拉力F拉橡皮条，图丙是在白纸上根据实验结果画出的力的合成图示．

（1）以下实验操作过程中正确的是
A．进行甲实验时，两个拉力的大小可以不相等
B．进行甲实验时，两个拉力的方向应当互相垂直
C．进行乙实验时，只须使橡皮条的伸长量与甲实验相等
D．进行乙实验时，仍须将橡皮条的结点拉到O点
（2）图丙中有两个力F与F′，其中F'是以F₁、F₂为邻边构成的平行四边形的对角线．在这两个力中，方向一定沿AO方向的是
A．力F      B．力F′
（3）本实验采用的科学方法是
A．控制变量法         B．建立物理模型法       C．等效替代法         D．理想实验法．

图甲为“探究求合力的方法”的实验装置．
（1）下列说法中正确的是________．

A．在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中，橡皮条结点O的位置不能变化

B．弹簧测力计拉细线时，拉力方向必须竖直向下

C．F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程

D．为减小测量误差，F1、F2方向间夹角应为90°

（2）弹簧测力计的指针如图乙所示，由图可知拉力的大小为________N.

在“探究求合力的方法”实验中现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤
（1）为完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的实验数据如下表

根据表中数据在图甲中作出F-x图像并求得改弹簧的劲度系数k=_________N/m

（2）某次实验中，弹簧秤的指针位置如上图乙所示，其读数为_____N；同时利用（1）中结果获得弹簧上的弹力值为2.50N。请在答题卡虚线框中画出这两个共点力的合力的图示；
（3）由图得到=________N。