高中物理相互作用、力与机械实验题

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。

图甲                      图乙                     图丙
①为完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，根据得到的实验数据作出如图甲所示的图象，根据图象可求得该弹簧的劲度系数k= _________N/m；
②某次实验中，需要用①中的弹簧和弹簧秤钩住细绳套，互成角度拉橡皮筋使之伸长，将结点拉到某一位置O，记下弹簧秤的读数为2.10N，如图乙所示，同时利用（1）中结果获得弹簧上的弹力值为2.50 N，记下两弹簧秤的方向如图丙所示，请在图丙中画出这两个共点力的合力F_合，由图得到F_合=__________N。

如图所示，质量为30kg的小孩坐在10kg的雪橇上，大人用与水平方向成37°斜向上的大小为100N的拉力拉雪橇，使雪橇沿水平地面做匀速运动，（g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：

（1）地面对雪橇的支持力大小；
（2）雪橇与水平地面的动摩擦因素的大小。

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．

在做“验证力的平行四边形定则”实验时：
（1）要使每次合力与分力产生相同的效果，必须      

A．每次将橡皮条拉到同样的位置	B．每次把橡皮条拉直
C．每次准确读出弹簧秤的示数	D．每次记准绳的方向

（2）下图所示，是两位同学在做“验证力的平行四边形定则”的实验时得到的结果，则其中_______同学实验结果比较符合实验事实。

7分）.小明同学在学完力的合成与分解后，想在家里做实验验证力的平行四边形定则.他从学校的实验室里借来两只弹簧测力计，按如下步骤进行实验.

A．在墙上贴一张白纸用来记录弹簧弹力的大小和方向

B．在一只弹簧测力计的下端悬挂一装满水的水杯， 记下静止时弹簧测力计的读数F.

C．将一根大约30 cm长的细线从杯带中穿过，再将细线两端拴在两只弹簧测力计的挂钩上.在靠近白纸处用手对称地拉开细线，使两只弹簧测力计的读数相等，在白纸上记下细线的方向和弹簧测力计的读数.如图甲所示.

D．在白纸上按一定标度作出两个弹簧测力计的弹力的图示（两弹力夹角为60度），如图乙所示，根据力的平行四边形定则可求出这两个力的合力F′.

（1）在步骤C中，弹簧测力计的读数为______N.
（2）在步骤D中，合力F′=________N.（保留2位有效数字）
（3）若_______________________________________，就可以验证力的平行四边形定则.

在做“探究共点力的合成规律”实验时
(1)除已有的器材(方木板、三角板、弹簧秤、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔)外，还必须有_______和________.
(2)要使每次合力与分力产生相同的效果，必须（    ）

A．每次将橡皮条拉到同样的位置	B．每次把橡皮条拉直
C．每次准确读出弹簧秤的示数	D．每次记准细绳的方向

(1)在做“验证力的平行四边形定则”的实验中有同学各自画了以下力的图，图中F₁、F₂是用两把弹簧秤同时拉橡皮筋时各自的拉力，F′是用一把弹簧秤拉橡皮筋时的拉力；画出了F₁、F₂、F′的图示，以表示F₁、F₂的有向线段为邻边画平行四边形，以F₁、F₂交点为起点的对角线用F表示，在以下四幅图中，只有一幅图是合理的，这幅图是______

(2)在做完实验后，某同学将其实验操作过程进行了回顾，并在笔记本上记下如下几条体会，你认为他的体会中正确的是______

A．两根细绳套必须等长

B．用两只弹簧测力计拉绳套时，两测力计的示数要相同

C．若F1、F2方向不变，而大小各增加1 N，则合力的方向也不变，大小也增加1 N

D．用两只弹簧测力计拉时合力的图示F与用一只弹簧测力计拉时图示F′不完全重合，在误差允许范围内，可以说明“力的平行四边形定则”成立

I 、 在“验证力的平行四边形定则”的实验中，合力与分力的作用效果相同，这里作用效果是指（     ）
A．弹簧测力计的弹簧被拉长     B．使橡皮条伸长到同一长度
C．细绳套受拉力产生形变       D．使橡皮条在同一方向上伸长到同一长度
II、在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学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力的图示，下列说法中正确的是       (  ）

A、图乙中的F是力F₁和F₂合力的理论值，F′是力F₁和F₂合力的实际测量值
B、图乙中的F′是力F₁和F₂合力的理论值，F是力F₁和F₂合力的实际测量值
C、在实验中，如果将细绳也换成橡皮条，那么对实验结果没有影响
D、在实验中，如果将细绳也换成橡皮条，那么对实验结果有影响

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　   　．

某同学用如图甲所示的装置验证“力的平行四边形定则”。用一木板竖直放在铁架台和弹簧所在平面后。其部分实验操作如下，请完成下列相关内容：

A．如图丙，在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O；

B．卸下钩码然后将两绳套系在弹簧下端，用两弹簧称将弹簧末端拉到同一位置O，记录细绳套AO、BO的及两弹簧称相应的读数。图乙中B弹簧称的读数为N；

C．在坐标纸上画出两弹簧拉力FA、FB的大小和方向如图丙所示，请在图丙中作出FA、FB的合力F’；

D．已知钩码的重力，可得弹簧所受的拉力F如图戊所示，观察比较F和F’，得出结论。

(13分)请完成以下两个小题。
（1）在“探究恒力做功与物体的动能改变量的关系”的实验中备有下列器材：A.打点计时器;B天平;C.秒表;D.低压交流电源;E.电池;F.纸带;G细线、砝码、小车、砝码盘; H.薄木板。
其中多余的的器材是           ;缺少的器材是                  。
‚测量时间的工具是               ;测量质量的工具是              。
ƒ如图所示是打点计时器打出的小车(质量为m）在恒力F作用下做匀加速直线运动的纸带，测量数据已用字母表示在图中，打点计时器的打点周期为T。请分析，利用这些数据能否验证动能定理?若不能，请说明理由;若能，请说出做法，并对这种做法做出评价。

（2）热敏电阻是传感电路中常用的电子元件，现在伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整。已知常温下待测热敏电阻的阻值约40Ω～50Ω。热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中，杯内有一定量的冷水，其他备用的仪表和器具有：盛有热水的水瓶（图中未画出）、电源（3V、内阻可忽略）、直流电流表（内阻约1）、直流电压表（内阻约5kΩ）、滑动变阻器（0～10）、开关、导线若干。

图中，a、b、c三条图线能反映出热敏电阻的伏安特性的曲线是         。
‚在答题纸的虚线框中画出实验电路图（热敏电阻在虚线框中已画出），要求测量误差尽可能小。
ƒ根据电路图，在答题纸中的实物图上连线。

将橡皮筋的一端固定在A点，另一端拴上两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5 N、最小刻度为0.1 N的弹簧测力计．沿着两个不同的方向拉弹簧测力计．当橡皮筋的活动端拉到O点时，两根细绳相互垂直，如图2－5－10所示．这时弹簧测力计的读数可从图中读出．

图2－5－10
(1)由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为________N和________N(只需读到0.1 N)．
(2)在方格纸(见图2－5－11)上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力．

图2－5－11

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

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=                   。