高中物理相互作用、力与机械实验题

在《验证机械能守恒定律》的实验中，质量为m的重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点进行测量，就可以验证机械能守恒定律。

①如图所示，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为s₀，点A、C间的距离为s₁，点C、E间的距离为s₂，使用的交流电的频率为f，用以上给出的已知量写出C点速度的表达式为v_C=           ，打点计时器在打O点到C点的这段时间内，重锤的重力势能的减少量为        ，利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a，则加速度的表达式为a=         。
②在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总大于重锤增加的动能，其原因主要是因为在重锤带着纸带下落过程中存在着阻力的作用，若已知当地的重力加速度的值为g，用题目中给出的已知量表示重锤在下落过程中受到的平均阻力的大小F=                   。

有三个共点力，大小分别为2 N、7 N、8 N，这三个力合力的最大值为____________N，最小值为_________________N.

改进后的"研究有固定转动轴物体平衡条件"的实验装置如图所示，力传感器、定滑轮固定在横杆上，替代原装置中的弹簧秤，已知力矩盘上各同心圆的间距均为 $5cm$ 。

（1）做这样改进的有点是（）

A．	力传感器既可测拉力又可测压力
B．	力传感器测力时不受主观判断影响，精确度高
C．	能消除转轴摩擦力引起的实验误差
D．	保证力传感器所受拉力方向不变

（2）某同学用该装置做实验，检验时发现盘停止转动时 $G$ 点始终在最低处，他仍用该盘做实验。在对力传感器进行调零后，用力传感器将力矩盘的 $G$ 点拉到图示位置，此时力传感器读数为 $3N$ 。再对力传感器进行调零，然后悬挂钩码进行实验，此方法（选填"能"、"不能"）消除力矩盘偏心引起的实验误差，已知每个钩码所受重力为 $1N$ ，力矩盘按图示方式悬挂钩码后，力矩盘所受顺时针方向的合力矩为Nm。力传感器的读数为 $N$ 。

某同学做“验证力的平行四边形定则”实验中，主要步骤是：

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．用两个弹簧秤分别勾住绳套，互成角度的拉橡皮条，使橡皮条拉长，结点到达某一位置O，记录下O点的位置，读出两个弹簧秤的示数。

D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧秤的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；

E．只用一只弹簧秤，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，让结点到达O点位置,读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力Fˊ的图示。
F．比较力Fˊ和F的大小和方向，看他们是否相同，得出结论。
上述步骤中：(1)有重要遗漏的步骤的序号是___ ____
(2)遗漏的内容分别是：____________ _ __________     

在验证“互成角度的两个力的合成”的实验中，某小组得出如图3-4-17所示的图（F与AO共线），图中___________是F₁与F₂合成的理论值；_______________是F₁与F₂合成的实际值，在实验中如果将两个细绳套换成两根橡皮条，那么实验结果是否变化？____________（填“变”或“不变”）。

图3-4-17

（1）①用20分度的游标卡尺测量钢球的直径，示数如图所示，则钢球直径为________mm。

②用下列器材探究“合力与分力关系”。
Ⅰ．实验室已提供的器材有：方木板、白纸、橡皮条、细绳套（两个）、三角板、刻度尺、图钉（多个），还缺少的必要器材是：            。
Ⅱ．实验中某同学操作步骤如下，请按合理顺序将步骤序号填在右边的横线上        。

A．只用一弹簧秤，通过细绳套把橡皮结点拉到O点，记下弹簧秤读数F和细绳方向

B．把橡皮条一端固定在木板上，在橡皮条另一端栓上两根细绳套（此交点称为结点）

C．用两个弹簧秤通过两个互成角度的细绳套拉橡皮条，使之伸长到一定长度，在白纸上记下结点位置O，同时记下两个弹簧秤读数F1、F2和两根细绳方向

D．把白纸钉在木板上

E．先作出F₁、F₂和F的图标，再作图求出F₁和F₂合力F'，比较F和F'得出实验结论

如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止P点。设滑块所受支持力为N。OF与水平方向的夹角为，则F=         ，N="        "  。

（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_____________________________________。

一质量为30 kg的物体放在水平地面上，一个人用100 N的力竖直向上提该物体，这时物体共受______________个力的作用，这些力的合力大小为__________________.

如图是某同学用来探究“小车的加速度与外力关系”的实验装置，轨道上的B点固定一光电门，将连接小车的细线跨过滑轮系住小钩码，在A点释放小车，测出小车上挡光片通过光电门的时间为△t．

（1）若挡光片的宽度为d，挡光片前端距光电门的距离为L，则小车的加速度a=　  　．
（2）在该实验中，下列操作步骤中必须做到的是　   　

A．要用天平称量小车质量

B．每次改变钩码，需要测量其质量（或重力）

C．钩码的质量应该小些

D．每次测量要保持小车从同一点静止出发

（E）不论轨道光滑与否，轨道一定要保持水平
（3）若实验中使用的挡光片宽度较宽，其他条件不变，则测出的小车加速度比真实值　   　．

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      ．

如图所示，六个力的合力为______________N，若去掉1 N的那个分力，则其余五个力的合力为____________，合力的方向是_________________。

在“探究两个共点力的合成”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套（如图）。实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条。

(1)某同学认为在此过程中必须注意以下几项：
A．两根细绳必须等长
B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
D．细绳要适当长些
其中正确的是________。（填入相应的字母）
(2)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

如图所示，用两个弹簧秤A和B，互成角度地拉橡皮条，使结点O达到图中所示位置，在保持O点位置和B弹簧秤拉力方向不变的情况下，将弹簧秤A缓慢地沿顺时针方向转动，那么在此时程中，A与B的示数将分别（  ）

A．变大；变小

B．变小；变小

C．先变小，再变大；变小

D．先变大再变小；变大

有5个力作用于O点，这5个力的大小和方向相当于正六边形的两条邻边和三条对角线，如图3-4-11所示.已知F₁="20" N，则这5个力合力的大小为___________N，方向___________.

图3-4-11