(完整)高中物理必修一实验专题

高考物理必修一实验专题

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【题型一、研究匀变速直线运动】

1、在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中：

(1)除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有________。(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

(2)实验过程中，下列做法正确的是________。

A.先接通电源，再使纸带运动

B.先使纸带运动，再接通电源

C.将接好纸带的小车停在靠近滑轮处

D.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处

(3)如图所示为一次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有4个点未画出，按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6共7个计数点，测出1、2、3、4、5、6点到0点的距离如图所示(单位：cm)。由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度大小V4＝

________ m/s，小车的加速度大小为_m/s2。(保留2位有效数字)

2、某同学在做“小车速度随时间变化规律”的实验，细线一端与小车相连，另一端绕过定滑轮悬挂钩码，通过打点计时器和纸带记录了小车的运动情况。

(1)实验中除了电磁打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长直轨道、细线、钩码、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的有________(填选项代号)

A. 220 V、50 Hz 交流电源

B.电压可调的直流电源

C.4-6 V、50 Hz 交流电源

D. 刻度尺

E. 秒表

F. 天平

(2)实验过程中，下列操作正确的是___________(填选项代号)

A. 将接好纸带的小车停在靠近滑轮一端

B. 将接好纸带的小车停在靠近打点计时器一端

C. 先释放小车，再接通电源

D. 先接通电源，再释放小车

(3)下图给出了从0点为计时起点，每5个点取一个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点，测得：x1=1.40 cm，x2=1.90 cm，x3=2.38 cm，x4=2.88 cm，x5=3.39 cm，x6=3.87 cm。

(注：以下结果均保留3位有效数字)

①计数点3处的瞬时速度大小是_________m/s。

②小车运动的加速度大小是_____________m/s2。

③计数点0处的瞬时速度大小是_________ m/s。

3、在研究匀变速直线运动规律的实验中，如图所示为一次记录小车运动情况的纸带。图中

A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔为T=0.1秒

(1)根据实验给出的数据可以判断小车做运动

(2)D点的瞬时速度大小为 m/s，DE段平均速度大小为m/s

(3)运动小车的加速度大小为m/s2

4、某物理学习小组用如图甲所示装置探究小车的匀加速直线运动：接通频率f=50 Hz的低压交流电源，待打点稳定后，将小车由静止释放，在钩码的牵引力作用下，小车带动纸带运动，打点计时器在纸带上打下一系列的点，该组同学得到一条点迹清晰的理想纸带，如图乙所示，图中的0、1、2、3、4、

5、6为选取的计数点，且相邻的计数点间还有4个点未画出，已知s1=2.40 cm、s2=3.00 cm、s3=3.59 cm、s4=4.21 cm、s5=4.80 cm、s6=5.40 cm.

(1)打点计时器打点5时小车的速度大小为 m/s；

(2)小车运动的加速度大小为 m/s2；

(3)用此实验装置来探究小车加速度与力、质量的关系时，为了减小实验误差，该组同学将长木板不带滑轮一端适当垫高，以平衡小车运动中所受的阻力，并测得小车质量为M，钩码总质量为m，为确保小车所受合力可用钩码总重力表示，下列四组M与m的取值最合理的一组是.

A.M=100 g，m=10 g、20 g、30 g、40 g、50 g

B.M=200 g，m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g

C.M=400 g，m=30 g、60 g、90 g、120 g、150 g

D.M=500 g，m=10 g、20 g、30 g、40 g、50 g

【题型二、验证牛顿运动定律】

1、如图所示，为探究“加速度与合力、质量的关系”的实验装置，请完成以下问题：

(1)本实验先保证小车质量不变，探究加速度与合力的关系；再保证小车所受合力不变，探究加速度与小车质量的关系，该实验采用的研究方法为_____

A.等效替代法

B.控制变量法

C.理想模型法

(2)实验中小车和木板间存在摩擦，为了设法排除摩擦的影响，可采用将木板一端垫高的方法来实现，则实验中应将图中木板______侧(填右或左)垫高，从而达到平衡摩擦力。(3)平衡摩擦力后，若小车的总质量为M，钩码总质量为m(m<

(4)该实验中，保证小车所受合力不变，探究加速度与小车质量的关系，采用图像法处理数据。为了比较容易地看出加速度a与质量M的关系，应作_____

A.a-M图像

B.a?1

M 图像 C.a?1

M2

图像 D.a?M2图像

(5)保证小车质量不变，探究加速度与所受力的关系时，某同学根据实验得到数据，画出F —a图像如图所示，那么该同学实验中出现的问题最可能的是_____

a.平衡摩擦力过度

b.平衡摩擦力不足

2、在“验证牛顿运动定律”的实验中，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出。

(1)当M与m的大小关系满足时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力。

(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据．为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系，应该做a与的图象。

(3)如图(a)，甲同学根据测量数据做出的a－F图线，说明实验存在的问题

是。

(4)乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a－F图线，如图(b)所示，两个同学做实验时取值不同物理量

是。

3、如图所示为“探究加速度与物体受力的关系”的实验装置图。图中A为小车，质量为m1，连接在小车后面的纸带穿过电火花打点计时器B，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上，p的质量为m2 ，C为弹簧测力计，实验时改变p的质量，读出测力计不同读数F，不计绳与定滑轮、动滑轮之间的摩擦。

(1)电火花打点计时器工作电压为 V的交流电。

(2)下图为某次实验得到的纸带，各计数点之间的距离已经标在纸带上，交流电的频率为

50Hz，

由此可求得小车的加速度的大小是 m/s2，

打点计时器在打下D点时小车的速度为 m/s。

(结果保留三位有效数字)

(3)某同学用图装置进行实验，保持木板水平，多次改变

p的质量，读出测力计不同读数F，求出加速度。以弹簧测力计的示数F为横坐标，以加速度a为纵坐标，得到的a—F图像正确的是

(4)利用图实验装置来探究“小车的加速度与合力的关系”，并把弹簧测力计的示数作为小车受到的合力，那么实验中应采取的改进措施是，小车的质量m1与P的质量m2 (填“需要”、“不需要”)满足m1远大于m2

4、在探究物体的加速度与物体所受外力、物体质量间的关系时，采用如图所示的实验装置，小车以及车中的砝码质量用M表示，盘以及盘中的砝码质量用m表示。

(1)实验过程中，电火花计时器接在频率为f=50Hz的交流电源上，调整定滑轮高度，使细线与长木板平行。

(2)若已平衡好摩擦，在小车做匀加速直线运动过程中，绳子拉力F T=________，当M与m 的大小关系满足_______时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力。(3)某小组同学先保持盘及盘中的砝码质量m一定来做实验，其具体操作步骤如下，以下做法正确的是___________。

A.平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上

B.每次改变小车的质量时，需要重新平衡摩擦力

C.实验时，先接通打点计时器的电源，再放开小车

D.用天平测出m以及M，小车运动的加速度可直接用公式a=mg

求出

M

(4)某小组同学保持小车以及车中的砝码质量M一定，探究加速度

a与所受外力F的关系时，由于他们操作不当，这组同学得到的

a-F关系图像如图所示，①图线不过原点的原因是__________；

②图线上端弯曲的原因是__________________。

(5)某小组在操作完全正确且满足(2)中质量关系的情况下，下图为实验时小车在长木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻计数点间还有4个打点未画出。从纸带上测出x1=3.20cm，x2=4.52cm、x5=8.42cm、x6=9.70cm。

?(保留三位有效数字)

则小车加速度大小a=_____m s2

5、某实验小组应用如图甲所示装置“探究加速度与物体受力的关系”，已知小车的质量为M，砝码和砝码盘的总质量为m，所使用的打点计时器所接的交流电的频率为50 Hz，实验步骤如下：

A.按图甲所示，安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直；

B.调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动；

C.挂上砝码盘，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速度；

D.改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤C，求得小车在不同合力作用下的加速度。

根据以上实验过程，回答以下问题：

(1)对于上述实验，下列说法正确的是。

A.小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等

B.弹簧测力计的读数为小车所受合外力

C.实验过程中砝码处于超重状态

D.砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量

(2)实验中打出的一条纸带如图乙所示，由该纸带可求得小车的加速度为 m/s2。(结果保留2位有效数字)

(3)由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图象(见图丙)，与本实验相符合的是。

6、根据“探究加速度与力、质量的关系”的实验完成下面的题目。

(1)有关实验以及数据处理，下列说法正确的是________。

A.应使砂和小桶的总质量远小于小车和砝码的总质量，以减小实验误差

，求出小B.可以用天平测出小桶和砂的总质量m及小车和砝码的总质量M；根据公式a＝mg

M

车的加速度

C.处理实验数据时采用描点法画图象，是为了减小误差

图象，是为了便于根据图线直观地作出判断

D.处理实验数据时采用a－1

M

(2)某学生在平衡摩擦力时，把长木板的一端垫得过高，使得倾角偏大。他所得到的a－F 关系可用图甲中的哪个表示？________(图中a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力)。

(3)某学生将实验装置按如图乙所示安装好，准备接通电源后开始做实验。他的装置图中，明显的错误是________________ __(写出两条)。

(4)下图是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为：x AB＝4.22 cm、x BC ＝4.65 cm、x CD＝5.08 cm、x DE＝5.49 cm，x EF＝5.91 cm，x FG＝6.34 cm.已知打点计时器的工作频率为50 Hz，则小车的加速度a＝______m/s2。(结果保留二位有效数字)。

【题型三、其它模型】

(一、测动摩擦因数)

1、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，实验装置如右图所示，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.木块的长度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_________；

滑块与木板间的动摩擦因数μ＝________(用所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：_________________________。

2、某同学用如图甲所示的装置测定一物块的质量。将一端带有定滑轮的长木板放在水平桌面上，物块左端通过细线与力传感器和重物连接，右端连接穿过打点计时器的纸带，该同学通过改变重物的质量，获得多组实验数据，画出了物块加速度与所受细线拉力F的关系，如图乙

(1)该同学测得物块的质量m=_______kg

(2)取重力加速度g=10m/s2，还可以得出

物块和木板之间的动摩擦因数μ=______。

(3)下面做法可以减小物块质量测量误差

的是

A.尽量减小滑轮处的摩擦

B.尽量使重物的质量远小于物块的质量

C.实验前将长木板右侧适当抬高以平衡摩擦力

D.多次改变重物的质量进行多次实验

(二、测重力加速度)

1、某同学用图所示装置测量重力加速度，他得到的一条纸带如图所示，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点，但O(速度不为零)、A间还有若干点未标出。该同学按正常的读数要求，用刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中。已知电火花计时器的周期为0.02s。

［要求(1)(2)题均保留3位有效数字］

(1)打点计时器打下点B时，物体的速度大小υB=________m/s；

(2)计算出当地的重力加速度为g=________m/s2；

(3)当地的重力加速度数值为9.8m/s2，请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因___________________________________________。

2、如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物拖着纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以测定重力加速度。

(1)所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需________(填字母代号)中的器材。

A.直流电源、天平及砝码

B.直流电源、毫米刻度尺

C.交流电源、天平及砝码

D.交流电源、毫米刻度尺

(2)通过作图的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度。为使所作图线的斜率等于重力加速度，除作v－t图象外，还可作________图象，其纵轴表示的是________，横轴表示的是________。