3.(07年北京理综)某同学用右图所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。实验步骤如下：

a．安装好实验器材。

b．接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面

向下运动，重复几次。选出一条点迹比较清

晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如下图中0、1、2……6点所示。

c．测量1、2、3……6计数点到0计数点的距离，分别记作：S₁、S₂、S₃……S₆。

d．通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀速直线运动。

e．分别计算出S₁、S₂、S₃……S₆与对应时间的比值。

f．以为纵坐标、t为横坐标，标出与对应时间t的坐标点，划出-t图线。

结合上述实验步骤，请你完成下列任务：

①实验中，除打点及时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有　　　　 和　　　　　 。(填选项代号)

A．电压合适的50 Hz交流电源　　　 B．电压可调的直流电源　

C．刻度尺　　 D．秒表　　　 E．天平　　　 F．重锤

②将最小刻度为1 mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在位置如图所示，则S₂＝　　　　 cm，S₅＝　　　　 cm。

③该同学在右图中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标，请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点，并画出-t图。

④根据-t图线判断，在打0计数点时，

小车的速度v₀＝　　　　 m/s；它在斜

面上运动的加速度a＝　　　　 m/s²。

答案 ⑵①A，C　　

②(2.97~2.99)，(13.19~13.21)

③如图　　 ④(0.16~0.20)，(4.50~5.10)

2.(07年海南卷)设地球绕太阳做匀速圆周运动，半径为R，速率为v，则太阳的质量可用v、R和引力常量G表示为　　　　　 。太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动，其运动速率约为地球公转速率的7倍，轨道半径约为地球公转轨道半径的2×10⁹倍。为了粗略估算银河系中恒星的数目，可认为银河系中所有恒星的质量都集中在银河系中心，且银河系中恒星的平均质量约等于太阳质量，则银河系中恒星数目约为　　　　　 　。

答案：；　 10¹¹

1.(07年上海卷)在实验中得到小车做直线运动的s－t关系如图所示。

⑴由图可以确定，小车在AC段和DE段的运动分别为　　　　　　

A．AC段是匀加速运动；DE段是匀速运动。

B．AC段是加速运动；DE段是匀加速运动。

C．AC段是加速运动；DE段是匀速运动。

D．AC段是匀加速运动；DE段是匀加速运动。

⑵在与AB、AC、AD对应的平均速度中，最接近小车在A点瞬时速度的是_________段中的平均速度。

答案：⑴C　　　 ⑵AB

13.(08年广东卷)某实验小组采用图所示的装置探究“动能定理”，图中小车中可放置砝码，实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点针时器工作频率为50 Hz．

(1)实验的部分步骤如下：

①在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码；

②将小车停在打点计时器附近，　　　　 ，　　　　 ，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一列点，　　　　　 ；

③改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复②的操作。

(2)图是钩码质量为0.03 kg，砝码质量为0.02 kg时得到的一条纸带，在纸带上选择起始点0及A、B、C、D和E五个计数点，可获得各计数点到0的距离5及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表1中的相应位置．

(3)在上车的运动过程中，对于钩码、砝码和小车组成的系统，　　　　　　　　 做正功，　　　　 做负功．

(4)实验小组根据实验数据绘出了图中的图线(其中Δv²=v²-v²₀),根据图线可获得的结论是　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　．要验证“动能定理”，还需要测量的物理量是摩擦力是　　　　　　　　　 ．

表1纸带的测量结果

答案：(1)②接通电源、释放小车　　 断开开关

(2)5．06　　 0．49　　 (3)钩砝的重力 　　小车受摩擦阻力

(4)小车初末速度的平方差与位移成正比　 小车的质量

2005-2007年力学实验

12.(08年海南卷)某同学用螺旋测微器测量一金属丝的直径，测微器的示数如图所示，该金属丝直径的测量值为　　　　 mm．

答案：2.793(2.791-2.795mm之间均可)

解析：测量值读数为2.5mm+0.01mm×29.3=2.793mm。

11.(08年上海卷)在“用单摆测重力加速度”的实验中，

(1)某同学的操作步骤为：

a．取一根细线，下端系住直径为d的金属小球，上端固定在铁架台上

b．用米尺量得细线长度l

c．在摆线偏离竖直方向5°位置释放小球

d．用秒表记录小球完成n次全振动的总时间t，得到周期T＝t/n

e．用公式计算重力加速度

按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比＿＿＿(选填“偏大”、“相同”或“偏小”)。

(2)已知单摆在任意摆角θ时的周期公式可近似为，式中T₀为摆角趋近于0°时的周期，a为常数。为了用图像法验证该关系式，需要测量　的物理量有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；若某同学在实验中得到了如图所示的图线，则图像中的横轴表示＿＿＿＿＿＿。

答案：(1)偏小(2)T′(或t、n)、θ，　　　 T′

解析：单摆摆长为摆线长度与小球半径之和，因该同学将偏小的摆长代入公式计算，所得重力加速度的测量值偏小于实际值；为验证该关系式，需要测量单摆在任意摆角θ时的周期T′，根据公式与图像的函数关系式可推导得到摆角θ=0时横轴的截距为T₀。

10.(08年宁夏卷)物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz。开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点。

(1)上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算的加速度a=　　　　　　　　　 　(保留三位有效数字)。

(2)回答下列两个问题：

①为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有　　　　 　。(填入所选物理量前的字母)

A.木板的长度l　　　　　　　　　　 B.木板的质量m₁

C.滑块的质量m₂　　　　　　　　　 D.托盘和砝码的总质量m₃

E.滑块运动的时间t

②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是　　　　　　　　　　　　　　 。

(3)滑块与木板间的动摩擦因数＝　　　　　　　　　　 　(用被测物理量的字母表示，重力加速度为g).与真实值相比，测量的动摩擦因数　　　　 　(填“偏大”或“偏小” )。写出支持你的看法的一个论据：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　。

答案：(1)0.495~0.497m/s²

(2)①　 CD　 (1分)

(3)

解析：对纸带的研究直接利用逐差法取平均值计算加速度。

9.(08年重庆卷)某实验小组拟用如图1所示装置研究滑块的运动.实验器材有滑块、钩码、纸带、米尺、带滑轮的木板，以及由漏斗和细线组成的单摆等.实验中，滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动，同时单摆垂直于纸带运动方向摆动，漏斗漏出的有色液体在纸带带下留下的痕迹记录了漏斗在不同时刻的位置.

①在图2中，从　　　　　　　 纸带可看出滑块的加速度和速度方向一致.

②用该方法测量滑块加速度的误差主要来源有：　　　　 、　　　　 (写出2个即可).

答案：①　 B　　

②摆长测量、漏斗重心变化、液体痕迹偏粗、阻力变化……

解析：本题考查匀加速运动和单摆的运动， 本题中等难度题目。要使速度和加速度方向相同，则只有B，因为B中相等时间内纸带运动的距离越来越大。用该方法测量加速度的误差主要来源有：摆长的测量。漏斗重心的变化，液体痕迹偏粗、阻力变化等。

8.(08年江苏卷)某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．弧形轨道末端水平，离地面的高度为H。将钢球从轨道的不同高度h处静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s．

(1)若轨道完全光滑，s²与h的理论关系应满足s²＝　　　(用H、h表示)．

(2)该同学经实验测量得到一组数据，如下表所示：

请在坐标纸上作出s²--h关系图．

(3)对比实验结果与理论计算得到的s²--h关系图线(图中已画出)，自同一高度静止释放的钢球，水平抛出的速率　　　　　 　(填“小于”或“大于”)理论值．

(4)从s²--h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著，你认为造成上述偏差的可能原因是　　　　 ．

答案：(1)4Hh(2)见图

(3)小于 (4)摩擦，转动(回答任一即可)

解析：(1)根据机械能守恒，可得离开轨道时速度为，由平抛运动知识可求得时间为，可得.

(2)依次描点，连线，注意不要画成折线。

(3)从图中看，同一h下的s²值，理论值明显大于实际值，而在同一高度H下的平抛运动水平射程由水平速率决定，可见实际水平速率小于理论速率。

(4)由于客观上，轨道与小球间存在摩擦，机械能减小，因此会导致实际值比理论值小。小球的转动也需要能量维持，而机械能守恒中没有考虑重力势能转化成转动能的这一部分，也会导致实际速率明显小于“理论”速率(这一点，可能不少同学会考虑不到)。

7.(08年江苏卷)某同学想要了解导线在质量相同时，电阻与截面积的关系，选取了材料相同、质量相等的5卷导线，进行了如下实验：

用螺旋测微器测量某一导线的直径如下图所示． 读得直径d＝　　　mm．

解析：外径千分尺读数先可动刻度左边界露出的主刻度L，如本题为1mm，再看主尺水平线对应的可动刻度n，如本题为20.0，记数为L+n×0.01=1+20.0×0.01=1.200mm。注意的是读L时，要看半毫米刻度线是否露出，如露出，则记为1.5或2.5等。