考点7 力学实验
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考点7 力学实验
1.(2016·全国卷I ·T22)某同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律,其中打点计时器的电源为交流电源,可以使用的频率有20Hz 、30 Hz 和40 Hz,打出纸带的一部分如图乙所示。该同学在实验中没有记录交流电的频率f,需要用实验数据和其他条件进行推算。
(1)若从打出的纸带可判定重物匀加速下落,利用f 和图乙中给出的物理量可以写出:在打点计时器打出B 点时,重物下落的速度大小为 ,打出C 点时重物下落的速度大小为 ,重物下落的加速度大小为 。
(2)已测得s 1=8.89cm,s 2=9.50cm,s 3=10.10cm;当地重力加速度大小为9.80m/s 2,实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%。由此推算出f 为 Hz 。 【解题指南】解答本题时应从以下三点进行分析:
(1)依据匀加速下落过程中的中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度测量速度。
(2)可用“逐差法”测加速度。
(3)依据牛顿第二定律求出加速度后,利用题给数据推算f 。 【解析】(1)两点间时间间隔为T=f
1
,()2
22121f
s s T s s v B +=+=
,同理()232f s s v C +=,重
物下落的加速度的大小为
()
2
2
1
3
f
s
s
a
-
=。
(2)据mg-0.01mg=ma和
()
2
2
1
3
f
s
s
a
-
=,代入数据可得f为40Hz。
答案:(1)()
2
2
1
f
s
s+()
2
3
2
f
s
s+()
2
2
1
3
f
s
s-(2)40
2.(2016·全国卷II·T22)某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究,实验装置如图甲所示。轻弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一物块接触而不连接,纸带穿过打点计时器并与物块连接。向左推物块使弹簧压缩一段距离,由静止释放物块,通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能。
(1)实验中涉及下列操作步骤:
①把纸带向左拉直
②松手释放物块
③接通打点计时器电源
④向左推物块使弹簧压缩,并测量弹簧压缩量
上述步骤正确的操作顺序是(填入代表步骤的序号)。
(2)图乙中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果。打点计时器所用交流电的频率为50Hz。由M纸带所给的数据,可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为m/s。比较两纸带可知,
(选填“M”或“L”)纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大。
【解析】(1)实验中的操作步骤为首先向左推物块使弹簧压缩,并测量弹簧压缩量。在利用纸带打点之前,先把纸带向左拉直。为了使纸带上的点能记录物块的运动情况,应先接通打点计时器电源,再松手释放物块。所以实验操作步骤为④①③②。
(2)脱离弹簧后物体做匀速直线运动,则纸带M运动的末速度v M=
04
.057 .2
58
.2+×
10-2m/s=1.29 m/s,纸带L运动的末速度v L=
04
.054
.1
55
.1+×10-2m/s=0.77 m/s。由动能定理可知,松手释放物块后,弹性势能完全转化为动能,所以物体的末动能越大,则弹簧被压缩后的弹性势能越大,则E pM>E pL。
答案:(1)④①③②(2)1.29 M
3.(2016·全国卷III·T23)某物理课外小组利用图甲中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。图中,置于实验台上的长木板水平放置,其右端固定一轻滑轮;轻绳跨过滑轮,一端与放在木板上的小滑车相连,另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有N=5个,每个质量均0.010kg。实验步骤如下:
(1)将5个钩码全部放入小车中,在长木板左下方垫上适当厚度的小物块,使小车(和钩码)可以在木板上匀速下滑。
(2)将n(依次取n=1,2,3,4,5)个钩码挂在轻绳右端,其余N-n个钩码仍留在小车内;用手按住小车并使轻绳与木板平行。释放小车,同时用传感器记录小车在时
刻t相对于其起始位置的位移s,绘制s-t图象,经数据处理后可得到相应的加速度a。
(3)对应于不同的n的a值见下表。n=2时的s-t图象如图乙所示;由图乙求出此时小车的加速度(保留2位有效数字),将结果填入下表。
(4)利用表中的数据在图丙中补齐数据点,并作出a-n图象。从图象可以看出:当物体质量一定时,物体的加速度与其所受的合外力成正比。
(5)利用a-n图象求得小车(空载)的质量为kg(保留2位有效数字,重力
加速度g 取9.8m/s 2)。
(6)若以“保持木板水平”来代替步骤(1),下列说法正确的是 (填入正确选项前的标号)。 A.a-n 图线不再是直线
B.a-n 图线仍是直线,但该直线不过原点
C.a-n 图线仍是直线,但该直线的斜率变大
【解析】(3)由于小车做的是匀加速直线运动,由s=2
1
at 2,将特殊点(2,0.80)代入得a=0.40m/s 2。
(4)利用描点法可得如图所示图线
(5)根据牛顿第二定律可得nmg=(M+Nm)a 。代入m=0.010kg,n=1、2、3、4、5以及相应的加速度可求得M=0.44kg 。
(6)若不平衡摩擦力,则有nmg-μ[M+(N-n)m]g=(M+Nm)a,解得a=
Nm
M mg
++)1(μ·n-
μg,故图线不过原点,但仍然是直线,且斜率增大,A 错误,B 、C 正确。 答案:(3)0.40 (4)见解析图 (5)0.44 (6)B 、C
4.（2016·江苏高考·T11）某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。一根细线系住钢球,悬挂在铁架台上,钢球静止于A 点。光电门固定在A 的正下
方,在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条。将钢球拉至不同位置由静止释放,遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出,取v=作为钢球经过A点时的速度。记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t,计算并比较钢球在释放点和A点之间的势能变化大小ΔE p与动能变化大小ΔE k,就能验证机械能是否守恒。
(1)用ΔE p=mgh计算钢球重力势能变化的大小,式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到之间的竖直距离。
A.钢球在A点时的顶端
B.钢球在A点时的球心
C.钢球在A点时的底端
1mv2计算钢球动能变化的大小,用刻度尺测量遮光条宽度,示数如图(2)用ΔE k=
2
乙所示,其读数为cm。某次测量中,计时器的示数为0.010 0 s,则钢球的速度为v= m/s。
(3)下表为该同学的实验结果:
他发现表中的ΔE p与ΔE k之间存在差异,认为这是由于空气阻力造成的。你是否同意他的观点?请说明理由。
(4)请你提出一条减小上述差异的改进建议。
【解析】(1)将小球视为质点,所以钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到钢球在A点时的球心的距离。
d=1.50m/s。
(2)从图中读出遮光条宽度为1.50cm(1.49～1.51都算对)。速度v=
t
(3)实验中若有空气阻力作用,会造成ΔE k小于ΔE p,所以该同学的观点是错误的。
(4)分别测出光电门和球心到悬点的长度L和l,计算ΔE k时,将v折算成钢球的速
l v。
度v′=
L
答案:(1)B (2)1.50(1.49～1.51都算对) 1.50 (3)不同意,因为空气阻力会造成ΔE k小于ΔE p,但表中的ΔE k大于ΔE p。
(4)分别测出光电门和球心到悬点的长度L和l,计算ΔE k时,将v折算成钢球的速
l v
度v′=
L
5.(2016·天津高考·T9（2）) 某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动。
(1)实验中,必要的措施是。
A.细线必须与长木板平行
B.先接通电源再释放小车
C.小车的质量远大于钩码的质量
D.平衡小车与长木板间的摩擦力
(2)他实验时将打点计时器接到频率为50Hz 的交流电源上,得到一条纸带,打出的部分计数点如图所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出)。s 1=3.59cm,s 2=4.41cm,s 3=5.19cm,
s 4=5.97cm,s 5=6.78cm,s 6=7.64cm 。则小车的加速度a= m/s 2
(要求充分利用测量数据),打点计时器在打B 点时小车的速度v B = m/s 。(结果均保留两位有效数字)
【解析】(1)选A 、B 。实验时,若细线与木板不平行,细线的拉力使小车运动过程中与木板间的压力改变造成摩擦力变化,产生实验误差,选项A 正确;实验时要先接通电源再释放小车,选项B 正确;此实验是研究小车的匀变速直线运动,不平衡小车与长木板间的摩擦力和小车的质量不远大于钩码的质量时小车仍做匀变速直线运动,故选项C 、D 错误。
(2)两点间的时间间隔T=0.1s;由逐差法可得:
22265432122
(7.64 6.78 5.97 5.19 4.41 3.59)10m /0.80m /990.1
s s s s s s a s s T -++---++---?===? 在匀变速直线运动中,某段时间的平均速度等于其中间时刻的瞬时速度,故
2
12(3.59 4.41)10m /s 0.40m /s 220.1
B AC
s s v v T -++?====?
答案:(1)A 、B (2)0.80 0.40
【误区警示】误选C 、D,原因是受实验验证牛顿第二定律的误导。
6.（2016·海南高考·T11）某同学利用图甲所示的实验装置探究物块速度随时间的变化。物块放在桌面上,细绳的一端与物块相连,另一端跨过滑轮挂上钩码。打点计时器固定在桌面左端,所用交流电源频率为50Hz 。纸带穿过打点计时器连接在物块上。启动打点计时器,释放物块,物块在钩码的作用下拖着纸带运动。打点计时器打出的纸带如图乙所示(图中相邻两点间有4个点未画出)。
根据实验数据分析,该同学认为物块的运动为匀加速运动。回答下列问题: (1)在打点计时器打出B 点时,物块的速度大小为 m/s 。在打出D 点时,物块的速度大小为 m/s 。(保留两位有效数字) (2)物块的加速度大小为 m/s 2。(保留两位有效数字)
【解析】(1)根据匀变速直线运动的中间时刻速度等于该过程的平均速度,所以:AC B x 0.04610.0659v m /s 0.56m /s 2T 0.2+=
==,CE D x 0.08610.1061
v m /s 0.96m /s 2T 0.2
+===。 (2)根据题意,该同学认为物块的运动为匀加速运动,则根据速度公式: v D =v B +a ·2T,代入数据整理可以得到:a=2.0m/s 2。 答案:(1)0.56 0.96 (2)2.0
7.(2016·北京高考·T21（2）)利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验。
(1)为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的。
A.动能变化量与势能变化量
B.速度变化量和势能变化量
C.速度变化量和高度变化量
(2)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是。
A.交流电源
B.刻度尺
C.天平(含砝码)
(3)实验中,先接通电源,再释放重物,得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为h A、h B、h C。
已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能变化量ΔE p= ,动能变化量
ΔE k= 。
(4)大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是。
A.利用公式v=gt计算重物速度
B.利用公式gh
计算重物速度
v2
C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响
D.没有采用多次实验取平均值的方法
(5)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒:在纸带上选取多个计数点,测量它们到起始点O 的距离h,计算对应计数点的重物速度v,描绘v 2-h 图象,并做如下判断:若图象是一条过原点的直线,则重物下落过程中机械能守恒。请你分析论证该同学的判断依据是否正确。
【解析】(1)由机械能守恒定律可知,需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量与势能变化量大小是否相等,A 正确。
(2)电磁打点计时器使用的是交流电源,选A 。因为在计算重力势能变化量时,需要测量纸带上两点之间的距离,所以还需要刻度尺,选B 。根据mgh=2
1
mv 2-0,可知不需要使用天平。
(3)重力势能改变量为ΔE p =-mgh B ,由于下落过程是匀加速直线运动,所以根据中间时刻的速度等于这段时间内的平均速度可得B 点的速度为v B =T
h h A
C 2-,所以动能变化量
ΔE k =21m 2
B v =21m(
T
h h A C 2-)2
。 (4)实验过程中存在空气阻力,纸带运动过程中存在摩擦阻力,C 正确。 (5)该同学的判断依据不正确,在重物下落h 的过程中,若阻力f 恒定,根据mgh-fh=2
1mv 2-0?v 2=2(g-m
f
)h 可知,v 2-h 图象就是过原点的一条直线。要想通过v 2-h 图象的方法验证机械能是否守恒,还必须看图象的斜率是否接近2g 。 答案:(1)A (2)A 、B (3)-mgh B 21
m(T
h h A C 2-)2 (4)C (5)该同学的判断依据不正确,理由见解析
8.(2016·四川高考·T8I)用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能。将弹簧放置
在水平气垫导轨上,左端固定,右端在O点;在O点右侧的B、C位置各安装一个光电门,计时器(图中未画出)与两个光电门相连。先用米尺测得B、C两点间距离s,再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A,静止释放,计时器显示遮光片从B到C所用的时间t,用米尺测量A、O之间的距离x。
(1)计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是。
(2)为求出弹簧的弹性势能,还需要测量。
A.弹簧原长
B.当地重力加速度
C.滑块(含遮光片)的质量
(3)增大A、O之间的距离x,计时器显示时间t将。
A.增大
B.减小
C.不变
s。
【解析】(1)滑块离开弹簧以后做匀速直线运动,故速度v=
t
(2)由能量守恒知弹簧的弹性势能等于滑块的动能,故要求弹簧的弹性势能需要求滑块的动能,还需要测量的物理量是滑块(含遮光片)的质量。
(3)增大A、O之间的距离x,则弹簧的弹性势能增大,滑块的动能增大,速度增大,通过计时器的时间减小,选B。
s(2)C (3)B
答案:(1)v=
t
9.(2016·浙江高考·T21)某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,测得图中弹簧OC的劲度系数为500N/m。如图甲所示,用弹簧OC和弹簧秤a、b 做“探究求合力的方法”实验。在保持弹簧伸长1.00cm不变的条件下,
(1)若弹簧秤a 、b 间夹角为90°,弹簧秤a 的读数是 N(图乙中所示),则弹簧秤b 的读数可能为 N 。
(2)若弹簧秤a 、b 间夹角大于90°,保持弹簧秤a 与弹簧OC 的夹角不变,减小弹簧秤b 与弹簧OC 的夹角,则弹簧秤a 的读数 ,弹簧秤b 的读数 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析:
(1)弹簧秤a 、b 间夹角为90°,已知两个力的大小和方向,运用平行四边形法则求出b 的大小。
(2)本题中O 点的位置不变,OC 的大小和方向不变,Oa 和OC 的夹角不变,即Oa 拉力的方向不变,弹簧秤a 、b 间夹角大于90°,应用矢量三角形画出动态分析图最简便。
【解析】(1)从图可知指针示数为3.00N,考虑到误差范围,3.00～3.02 N 均算对。弹簧OC 的劲度系数为500N/m,弹簧伸长1.00 cm,F OC =kx=500×0.01N=5.0 N 。 另一分力F b =N 0.4N 0.30.52222=-=-a F F 。
(2)若弹簧秤a 、b 间夹角大于90°,弹簧OC 的力的大小和方向不变,保持弹簧秤a 与弹簧OC 的夹角不变,就是弹簧秤a 的方向不变,减小弹簧秤b 与弹簧OC 的夹角时,三个力的关系如图,则可知弹簧秤a 的读数变大,弹簧秤b 的读数变大。
答案:(1)3.00～3.02 3.9～4.1(有效数字不作要求) (2)变大变大
2021年中考物理实验专题复习训练：力学实验
力学实验（含答案） 实验一密度的测量 1.[2020·扬州]如图1所示,某学习小组利用空矿泉水瓶、烧杯、量筒、剪刀、记号笔、细线和足量的水(已知水的密度为ρ)测量了一块矿石的密度,实验过程如下: 图1 (1)实验步骤: A.向量筒中加入适量水,记下体积V1(如图甲所示); B.烧杯中注入适量的水,将矿石放入剪下的矿泉水瓶内,使矿泉水瓶漂浮在烧杯中,并用记号笔在烧杯上标记此时液面的位置(如图乙所示); C.取出矿泉水瓶,将量筒中的水缓慢倒入烧杯至,量筒中剩余水的体积为V2(如图丙所示); D.再用细线拴住矿石缓慢放入量筒中,此时总体积为V3(如图丁所示)。 (2)矿石的密度表达式ρ石= (用题中物理量符号表示)。 (3)由于矿泉水瓶有质量,会导致矿石密度测量值,有同学指出只要在步骤C进行适当修改就可以,该同学修改的内容是。2.[2020·无锡改编]小红利用托盘天平(最大测量值200 g,分度值0.2 g)、量筒、水(ρ水=1.0×103kg/m3)、食盐、烧杯、白纸、滴管、勺子等器材配置盐水,步骤如下: (1)调节天平时,将天平放在水平台面上,将游码移至标尺左端的“0”刻度线处,若此时指针偏向分度盘中央刻度线的左侧,应将平衡螺母向调节,使指针对准分度盘中央刻度线。 (2)为称量出2 g盐,小红先将一张白纸放在天平左盘上,仅移动游码,天平再次平衡时,游码示数如图2甲所示,
则白纸的质量为g;接下来,应该先将游码移至g处,再用勺子向左盘的白纸上逐渐加盐,直至天平再次平衡。 图2 (3)用量筒量取50 mL的水,并全部倒入烧杯中,再将2 g盐全部倒入烧杯中(假设加盐后烧杯中水的体积不变),则小红所配置的盐水密度为g/cm3。 (4)小红发现可以用实验中的天平和烧杯制作“密度计”。她测出空烧杯的质量为50 g,然后在烧杯中加水,使烧杯和水的总质量为100 g,并在水面位置处做好标记,如图乙所示。测量液体密度时,将待测液体加至“标记”处,用天平称量出烧杯和液体的总质量m。为方便使用该“密度计”,小红做了如下的使用说明: ①图丙中横坐标表示m,纵坐标表示待测液体密度ρ。请在图丙的坐标系中画出ρ-m图像,并在坐标轴上标出ρ的最大值。 ②理论上,该“密度计”可以鉴别密度差异不小于g/cm3的液体。 (5)如图3Ⅰ所示是小明用粗细均匀的吸管制成的简易密度计,当它竖直漂浮在水中时,水面位于图中A处,图中AB间距离为10.5 cm,则A处应标为g/cm3。再将该密度计漂浮在75%消毒酒精中,此时所受的浮力(选填“大于”“等于”或“小于”)在水中所受的浮力,它浸入酒精中的深度h为cm。(75%消毒酒精的密度为0.875 g/cm3) 图3 (6)如图Ⅱ所示是三位同学用不同粗细的均匀吸管制成的密度计竖直漂浮在水中时的情形,其中密度计 (选填“①”“②”或“③”)在测量其他液体密度时结果更精确。
中南大学基础力学实验答案
中南大学基础力学实验答案 基础力学实验绪论 1.基础力学实验一般分为材料的力学性质测定，实验静态应力测试实验，振动和动应力测试实验，综合性测试实验。 2.在力学实验测量中，对于载荷不对称或试件几何性质不对称时，为提高测量精度，常采用对称测量法。 3.若载荷与其对应的响应值是线性关系，则载荷增量与其对应的响应值增量也是线性关系。（正确） 4.对于任何测量实验，加载方案均可采用增量法。（错误） 5.载荷与变形的关系为ΔL=FL/EA 简支梁各阶固有频率的测量实验 1.简支梁横向振动固有频率若为f1=20HZ ，则f3=180HZ 。(f1:f3=1:9) 2.共振相位判别法判断共振时，激振信号与振动体振动位移信号的李萨如图是正椭圆。 3.共振相位判别法判断共振时，激振信号与振动体速度信号的李萨如图是斜线。 4.共振相位判别法判断共振时，激振信号与振动体加速度信号的李萨如图是正椭圆。 5.物体的固有频率只有一个。（错误） 6.物体的共振频率就是物体的固有频率。（错误） 压杆稳定测试实验 1.关于长度因数μ，正确说法是：其它条件相同时约束越强，μ越小 2.关于柔度λ，正确的说法是：其它条件相同时压杆越长，λ越大 3.关于压杆稳定性，正确的说法是：要让欧拉理论可用，应使压杆的柔度进尽可能大 4.在以下所列的仪器设备中，压杆稳定实验所需要的是：压杆稳定试验台 数字测力仪 计算机 5.两端球形铰支的压杆，其横截面如下图所示，该压杆失稳时，横截面对中性轴的惯性半径i=0.577mm （i=h/sqrt(12)=2/sqrt(12)=0.577mm) 6.已知某理想中心压杆的长度为l ，横截面的惯性矩为l ，长度因数为μ，材料的弹性模量为 为E ，则其欧拉临界力Fcr=22) (l EI μπ 7.已知某理想中心压杆的长度为l ，横截面的惯性半径为i ，长度因数为μ，则该压杆的柔度λ=μl/i 8.两端铰支的细长压杆，若在其中点加一个铰支座，以约束该截面的水平位移，则增加该约束后压杆的欧拉临界力是原来的4倍。 弯扭组合变形实验 1.在弯扭组合实验中，圆轴下表面测点处包含横截面 和径向截面的应力状态为
流体力学
福州大学土木工程学院本科实验教学示范中心 学生实验报告 流体力学实验 题目： 实验项目1：毕托管测速实验 实验项目2：管路沿程阻力系数测定实验 实验项目3：管路局部阻力系数测定实验 实验项目4：流体静力学实验 实验一毕托管测速实验 一、实验目的要求： 1．通过对管嘴淹没出流点流速及点流速系数的测量，掌握用测压管测量点流速的技术和使用方法。
2．通过对毕托管的构造和适用性的了解及其测量精度的检验，进一步明确水力学量测仪器的现实作用。 3.通过对管口的流速测量，从而分析管口淹没出流，流线的分布规律。 二、实验成果及要求 实验装置台号 20040268 表1 记录计算表 校正系数c= 1.002 ，k= 44.36 cm 0.5/s 三、实验分析与讨论 1．利用测压管测量点压强时，为什么要排气？怎样检验排净与否？ 答：若测压管内存有气体，在测量压强时，测压管及其连通管只有充满被测液体，即满足连续条件，才有可能测得真值， 否则如果其中夹有气柱， 就会使测压失真， 从而造成误差。 误差值与气柱高度和其位置有关。对于非堵塞性气泡，虽不产生误差，但若不排除，实验过程中很可能变成堵塞性气柱而影响 量测精度。 检验的方法：是毕托管置于静水中，检查分别与毕托管全压孔及静压孔相连通的两根测压 管液面是否齐平。如果气体已排净，不管怎样抖动塑料连通管，两测管液面恒齐平。 2．毕托管的压头差Δh 和管嘴上、下游水位差ΔH 之间的大小关系怎样？为什么？ 答：由于 且 即 这两个差值分别和动能及势能有关。在势能转换为动能的
过程中，由于粘性力的存在而有能量损失，所以压头差较小。 ?'说明了什么？ 3．所测的流速系数 答：若管嘴出流的作用水头为，流量为Q，管嘴的过水断面积为A，相对管嘴平均流速v，则有 称作管嘴流速系数。 若相对点流速而言，由管嘴出流的某流线的能量方程，可得 式中：为流管在某一流段上的损失系数；为点流速系数。 本实验在管嘴淹没出流的轴心处测得=0.990，表明管嘴轴心处的水流由势能转换为动能的过程中有能量损失，但甚微。
力学实验创新试题的解题策略
力学实验创新试题的解题策略 成都双流中学（610200）黎国胜 学宛新报 物理实验是高考的必考内容，一般考查学生对基本仪器的使用、实验过程是否了解、实验原理的掌握、数据处理方法、误差分析。经过若干年的演变，实验试题的分值、试题模式已基本固定。 但是历年来学生在实验方面失分较多，特别是近年出现的创新型实验试题得分率更低。实验创新型试题从不同内容、不同层次、不同角度全方位考查考生的实验能力，较好地区分和鉴别了学生的实验能力，成为试卷的难点和亮点。 实验创新型试题不是无本之木、无源之水，更不是天上的云——来无影、去无踪。相反，它必源于教材但又高于教材。经过初步分析，我把实验创新型试题划分为四大类：实验原理创新型、测量方法创新型、数据处理创新型、新型器件(测试)创新型。不管是哪一类创新型实验试题，都能在教材中找到其原形。因此，要解答这类创新型实验试题，一是要深刻理解教材实验的原理、数据处理的典型方法，对常用仪器、仪表的使用要了然于胸。二是要培养迁移能力，在反复阅读创新型实验试题后，要能在大脑中快速检索出对应的教材实验，比较二者的异同，在试题与学过的教材实验之间建立起联系，把教材实验的原理迁移到新试题中。解题步骤就是：理解题意、联系教材、比较异同、寻找规律、正确解答。 例1：图1是“研究匀变速直线 运动”实验中获得的一条纸带，O、 A、B、C、D和E为纸带上六个计数 点。加速度大小用a表示 ①OD间的距离为cm ②图2是根据实验数据绘出的s—t2图线（s为各计数点至同一起点的距离），斜率表示，其大小为m/s2(保留三位有效数字)。 解析：阅读试题，迅速与教材实验建立联系，比较异同。同的部分，把教材实验的方法拿过来就用的；异的部分则需要搜寻物理规律，根据物理规律、实验目的进行分析。 本题所叙述的实验“用打点计时器研究匀变速直线运动”显然是教材实验，第（1）问的考查内容却是长度的测量，根据刻度尽的读数规则要估读一位，因此读出12mm，再估读一位0，所以结果应是1.20cm。
流体力学实验-参考答案
流体力学实验思考题 参考答案 流体力学实验室 静水压强实验
1．同一静止液体内的测压管水头线是根什么线？ 测压管水头指p z +，即静水力学实验仪显示的测压管液面至基准面的垂直高度。测压管水头线指测压管液面的连线。实验直接观察可知，同一静止液面内的测压管水头线是一根水平线。 2．当0?B p 时，试根据记录数据，确定水箱内的真空区域。 0?B p ，相应容器的真空区域包括以下三个部分： （1）过测压管2液面作一水平面，由等压面原理知，相对测压管2及水箱内的水体而言，该水平面为等压面，均为大气压强，故该平面以上由密封的水、气所占区域，均为真空区域。 （2）同理，过箱顶小不杯的液面作一水平面，测压管4中，该平面以上的水体亦为真空区域。 （3）在测压管5中，自水面向下深度某一段水柱亦为真空区域。这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等，亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等。 3．若再备一根直尺，试采用另外最简便的方法测定0γ。 最简单的方法，是用直尺分别测量水箱内通大气情况下，管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度h 和0h ，由式00h h w w γγ= ，从而求得0γ。 4．如测压管太细，对于测压管液面的读数将有何影响？ 设被测液体为水，测压管太细，测压管液面因毛细现象而升高，造成测量误差，毛细高度由下式计算 γ θσd h cos 4= 式中，σ为表面张力系数；γ为液体容量；d 为测压管的内径；h 为毛细升高。常温的水，m N 073.0=σ，30098.0m N =γ。水与玻璃的浸润角θ很小，可以认为0.1cos =θ。于是有 d h 7.29= （h 、d 均以mm 计） 一般来说，当玻璃测压管的内径大于10mm 时，毛细影响可略而不计。另外，当水质不洁时，σ减小，毛细高度亦较净水小；当采用有机下班玻璃作测压管时，浸润角θ较大，其h 较普通玻璃管小。 如果用同一根测压管测量液体相对压差值，则毛细现象无任何影响。因为测量高、低压强时均有毛细现象，但在计算压差时，互相抵消了。 5．过C 点作一水平面，相对管1、2、5及水箱中液体而言，这个水平面是不是等压面？哪一部分液体是同一等压面？ 不全是等压面，它仅相对管1、2及水箱中的液体而言，这个水平面才是等压面。因为只有全部具有下列5个条件的平面才是等压面：（1）重力液体；（2）静止；（3）连通；（4）连通介质为同一均质液体；（5）同一水平面。而管5与水箱之间不符合条件（4），相对管5
基础力学试验题库
简支梁各阶固有频率的测量实验预习报告 1.简支梁横向振动固有频率若f1=20Hz，则f3=__180Hz__ 2.共振相位判别法判断共振时，激振信号与振动体位移信号的李萨如图是_正椭圆__ 3.共振相位判别法判断共振时,激振信号与振动体速度信号的李萨如图是__斜线___ 4.共振相位判别法判断共振时,激振信号与振动体加速度信号的李萨如图是__正椭圆__ 5.物体的固有频率只有1个× 6.物体的共振频率就是物体的固有频率× 基础力学实验绪论预习报告 1.基础力学实验一般分为___静态应力测试__、____材料力学性质测定__、振动和动应力测试实验、综合性测试实验。 2.在力学测量中，对载荷不对称或试件几何形状不对称时，为提高测量的精度，常采用___对称___测量法 3.若载荷与其对应的响应值是线性关系，则载荷增量与其对应的响应值增量也是线性关系√ 4.对于任何测量实验，加载方案均可采用增量法 金属材料的拉、压力学性能测定实验预习报告 1.测定E的实验中施加初级载荷的目的是____A B_____ A.预热仪器B消除接触缝隙C在试件中施加预拉力D使弓形曲板变成平板 3.测定E的实验中，试件两端施加的载荷___A____ A 应控制在比例极限以内B应控制在屈服极限以内C应控制在强度极限以内 D 最后拉至试件破坏 4.材料拉压性能实验需要以下哪些仪器、设备和工具：弹簧秤、卷尺、钢板尺、游标卡尺、电子万能试验机、集线器、万用表、预调平衡箱、计算机。 答：钢板尺、电子万能试验机、游标卡尺、计算机 5.低碳钢拉伸时的力学行为分为__弹性阶段__、__屈服阶段__、__强化阶段__、__颈缩阶段__四个阶段。 6.低碳钢拉伸时的三个重要的强度指标为__屈服极限__、__强度极限__和__比例极限__。 7.低碳钢拉伸时的两个重要的塑性指标为__延伸率__和__截面收缩率__。 ①低碳钢拉伸时需要测量的数据有——1；2；3；4；5；6；12；13 ②低碳钢压缩时需要测量的数据有——3；5；6；12 ③铸铁拉伸时需要测量的数据有——3；5；13 ④铸铁压缩时需要测量的数据有——3；5；13 金属材料的拉、压力学性能测定实验实验报告 6.关于材料的应力—应变曲线 ①材料应力—应变曲线中的应力又称为名义应力，它是由试件收到的轴向拉力除以__A_得到的 A加载前试件横截面的初始面积B加载过程中试件横截面的即时面积 C拉断后试件端口的面积D初始面积和断口面积的平均值 ②低碳钢拉伸时名义盈利比时间横截面积上的实际应力大× ③低碳钢拉伸时用名义应力代替实际应力是偏于安全的。√ 金属材料扭转力学性能测定实验预习报告
力学实验专题复习解析
高考物理力学实验专题复习 一、考纲及近三年广东高考力学实验分值和分布情况 考点 考点解读及应考策略 实验一、研究匀变速直线运动 命题重点：基本仪器的使用、基本物理量的测定，物理规律的验证，实验操作能力和物理现象的研究、实验数据的处理，实验结论的总结及误差分析，实验方案的改进创新等。 应考策略：（1）强调基本技能，熟知各种器材的特性。读数类：刻度尺、弹簧秤、游标卡尺、螺旋测微器等；选材类：例如选择纸带（2）重视实验原理，巧妙变换拓展。例如探究匀变速直线运动的变形。源于课本不拘泥于课本一直是高考命题理念所倡导的，所以熟悉课本实验、抓实验的灵魂-原理，是我们复习中的重中之重（3）提倡分析讨论，讲究实验的品质，像近年高考中的数据处理，误差分析、改良方案，甚至开放性实验等于课标的一标多本思路是交汇的。 实验二、探究弹簧弹力和弹簧伸长的关系 实验三、验证力的平行四边形定则 实验四、验证牛顿第二定律 实验五、探究动能定理 实验六、验证机械能守恒定律 实验七、验证动量守恒定律 年份 高考内容 分值 2010 研究匀变速直线运动 6 2011 研究匀变速直线运动 6 2012 探究弹力与弹簧伸长量的关系 10 2013 研究匀变速直线运动 6 二、2010-2013年广东高考真题再现： 1、(2010广东理综34题) （1）图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。 ①已知打点计时器电源频率为50Hz ，则纸带上打相邻两点的时间间隔为_________。 ②ABCD 是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出。从图13中读出A 、B 两点间距s=__________；C 点对应的速度是________(计算结果保留三位有效数字)。 1 2、（2011广东理综34题） （1）图是“研究匀变数直线运动”实验中获得的一条纸带，O 、A 、B 、C 、D 和E 为纸带上六个计数点。加速度大小用a 表示 ①OD 间的距离为 cm
流体力学实验报告
流体力学 实验指导书与报告 静力学实验 雷诺实验 中国矿业大学能源与动力实验中心
学生实验守则 一、学生进入实验室必须遵守实验室规章制度，遵守课堂纪律，衣着整洁，保持安静，不得迟到早退，严禁喧哗、吸烟、吃零食和随地吐痰。如有违犯，指导教师有权停止基实验。 二、实验课前，要认真阅读教材，作好实验预习，根据不同科目要求写出预习报告，明确实验目的、要求和注意事项。 三、实验课上必须专心听讲，服从指导教师的安排和指导，遵守操作规程，认真操作，正确读数，不得草率敷衍，拼凑数据。 四、预习报告和实验报告必须独自完成，不得互相抄袭。 五、因故缺课的学生，可向指导教师申请一次补做机会，不补做的，该试验以零分计算，作为总成绩的一部分，累计三次者，该课实验以不及格论处，不能参加该门课程的考试。 六、在使用大型精密仪器设备前，必须接受技术培训，经考核合格后方可使用，使用中要严格遵守操作规程，并详细填写使用记录。 七、爱护仪器设备，不准动用与本实验无关的仪器设备。要节约水、电、试剂药品、元器件、材料等。如发生仪器、设备损坏要及时向指导教师报告，属责任事故的，应按有关文件规定赔偿。 八、注意实验安全，遵守安全规定，防止人身和仪器设备事故发生。一旦发生事故，要立即向指导教师报告，采取正确的应急措施，防止事故扩大，保护人身安全和财产安全。重大事故要同时保护好现场，迅速向有关部门报告，事故后尽快写出书面报告交上级有关部门，不得隐瞒事实真相。 九、试验完毕要做好整理工作，将试剂、药品、工具、材料及公用仪器等放回原处。洗刷器皿，清扫试验场地，切断电源、气源、水源，经指导教师检查合格后方可离开。 十、各类实验室可根据自身特点，制定出切实可行的实验守则，报经系(院)主管领导同意后执行，并送实验室管理科备案。 1984年5月制定 2014年4月再修订 中国矿业大学能源与动力实验中心
力学实验总复习
力学实验总复习 一、误差和有效数字 1.误差 测量值与真实值的差异叫做误差。误差可分为系统误差和偶然误差两种。 ⑴系统误差的特点是在多次重复同一实验时，误差总是同样地偏大或偏小。 ⑵偶然误差总是有时偏大，有时偏小，并且偏大和偏小的机会相同。减小偶然误差的方法，可以多进行几次测量，求出几次测量的数值的平均值。这个平均值比某一次测得的数值更接近于真实值。 2.有效数字 带有一位不可靠数字的近似数字，叫做有效数字。 ⑴有效数字是指近似数字而言。 ⑵只能带有一位不可靠数字，不是位数越多越好。 凡是用测量仪器直接测量的结果，读数一般要求在读出仪器最小刻度所在位的数值（可靠数字）后，再向下估读一位（不可靠数字），这里不受有效数字位数的限制。 间接测量的有效数字运算不作要求，运算结果一般可用2~3位有效数字表示。 二、考试大纲规定的学生实验 1.长度的测量（游标卡尺和螺旋测微器） ⑴游标卡尺 ①10分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.9mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.1mm。读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数，然后用游标读出0.1毫米位的数值：游标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐，0.1毫米位就读几（不能读某）。其读数准确到0.1mm。 ②20分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.95mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.05mm。读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数，然后用游标读出毫米以下的数值：游标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐，毫米以下的读数就是几乘0.05毫米。其读数准确到0.05mm。 ③50分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.98mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.02mm。这种卡尺的刻度是特殊的，游标上的刻度值，就是毫米以下的读数。这种卡尺的读数可以准确到0.02mm。 刻线对齐来读数的，所以都不再 往下一位估读。 要知道主要构造的名称：主 尺、游标尺、外测量爪、内测量 爪、深度尺、紧固螺钉。 ⑵螺旋测微器 固定刻度上的最小刻度为0.5mm（在中线的上侧）；可动刻度每旋转一圈前进（或后退）0.5mm。在可动刻度的一周上平均刻有50条刻线，所以相邻两条刻线间代表0.01mm。读数 时，从固定刻度上读取整、半毫米数，然后从可动刻度上读取剩余部分（因为是10分度，所
高考物理二轮 压轴突破 专题5第11讲力学实验中常考的3个问题教案
第11讲力学实验中常考的3个问题 一、误差和有效数字 1．误差 误差产生原因大小特点减小方法 系统误差实验仪器不精确、实验原理不完善、实验 方法粗略 总是偏大 或偏小 更新仪器完善实验 原理 偶然误差测量、读数不准确忽大忽小画图象或取平均值 (1)定义：带有一位不可靠数字的近似数字．有效数字的最后一位是测量者估读出来的，是误差的来源． (2)从数字左边第一个不为零的数字算起，如0.012 5为三位有效数字． 二、长度的测量 1．毫米刻度尺的读数：精确到毫米，毫米后再估读一位． 2．游标卡尺的读数：测量值＝主尺上的读数＋m×n(其中m为游标卡尺的精确度，n为游标尺上与主尺上某刻度线对齐的格数)． 3．螺旋测微器的读数 测量值＝固定刻度＋可动刻度×0.01 mm. 三、验证性实验 1．实验名称：验证力的平行四边形定则、验证牛顿运动定律、验证机械能守恒定律． 2．实验方法 (1)对于现象直观明显或者只需讨论的验证性实验问题，常常通过观察分析进行证实； (2)对有测量数值且实验要求根据数据分析验证结果的，一般要进行分析归纳，通过作图、计算、测量进行比较验证． 3．实验拓展 随着高考改革逐步深入，验证性实验试题逐渐减少，往往将验证性实验变化为设计性、探究性、研究性实验，对于这种实验题型的变化，我们复习时要引起足够的重视． 四、探究性实验 1．实验名称：探究弹力和弹簧伸长的关系、探究动能定理、研究匀变速直线运动． 2．实验方法：按照题目要求设计实验方案，探究某种规律或研究物理量之间的关系，根据实验数据得出实验结论，题目一般以教材基本实验为原型或以学过的知识为基础，新颖灵活，具有开放性．3．实验过程的比较 类型探究性实验验证性实验
北京建筑工程学院基础力学实验竞赛试题(答案)
σ来表示该材料的名义屈服极限，则正确定义名．对于没有屈服阶段的塑性材料通常用2.0p 义屈服极限的图为。 解：正确答案为[]。 σ是指当塑性线应变ε＝时对应的应力，而不是ε＝时对应的首先名义屈服极限2.0p 应力，因此[]和[]肯定不对。 另外，名义屈服极限是指塑性线应变等于某值时对应的应力水平，而塑性线应变是指不可恢复的、残余线应变，该线应变必须通过卸载的规律才能得到，而卸载的规律与线弹性阶段的斜直线是基本平行的，因此选项[]是正确的。()图中与点对应的线应变是该点的横坐标值，是材料加载至点时总的线应变，其中包含可恢复的弹性应变和不可恢复的塑性应变。 ．铸铁圆轴受图示外力偶的作用至破坏，则断口的大致位置为。 [] 线 [] 线 [] 线 [] 线 解：正确答案为[]。 铸铁受扭破坏是由于°斜截面上的拉应力超出了铸铁的抗拉强度造成的，根据本题中圆轴受到外力偶作用的方向，可以判断出在垂直于线的方向上有拉应力的作用，因此铸铁将沿着线所给出的大致位置断开。 ．如图所示两端铰支的压杆，杆件下端的折角处为刚性连接。该压杆长度因数的上限为，长度因数的下限为。
解：本压杆是一个型的折杆，与下端刚性相连的水平段对杆件下端面的转角有一定的约束，这种约束的强弱取决与这段杆件的弯曲刚度，如果刚度非常低，以致压杆的下端面可以自由转动，在这种情况下约束相当于不存在，压杆的下端仍然相当于铰支，此时μ；相反，如果水平段的刚度非常高，以致压杆的下端面不能发生任何转动，那么压杆的下端约束就相当于固定端了，此时的μ。 ．低碳钢的应力—应变曲线如下图所示，则正确表示冷作时效现象的路径是，正确表示冷作硬化现象的路径是。 [] [] [] [] 解：冷作硬化是指材料受力进入强化阶段后卸载，然后马上再加载，此时材料的应力应变曲线经过线弹性阶段后，直接进入强化阶段，而没有明显的屈服台阶，此后材料将按照原来的路径经过强化阶段，直至最后破坏。 冷作时效是指材料受力进入强化阶段后卸载，搁置一段时间后再加载，此时材料的线弹性阶段明显加长，而且屈服台阶明显提高，如虚线所示，进入强化阶段后，应力应变曲线将按照与线大致平行的规律通过强化阶段，直至最终破坏。 ．一根横截面面积为20100mm A =的低碳钢圆杆，其屈服强度MPa s 200=σ，施加拉伸荷
初中物理力学实验
图1 力学实验探究题 实验一 密度的测量 密度的测量在中考中常从以下几个方面考查: 考查点1、天平、量筒、弹簧测力计的使用; 考查点2、实验步骤的正确填写、排序; 考查点3、实验中误差、常见问题的分析处理; 考查点4、运用ρ=m/v 计算密度; 考查点5、实验的评估及改进; 考查点6、运用特殊方法侧密度,如助沉法、累积法、饱与溶液法等。 例题:钦州坭兴陶就是中国四大名陶之一。小刘取了一小块陶器样品,通过实验来测定坭兴陶的密度,过程如下: (1)把天平放在水平台上,把游码移到标尺左端的零刻度处,发现指针的位置如图1所示,此时应将横梁右端的平衡螺母向 左 (选填“左”或“右”)调节,使天平横梁平衡。 (2)用调好的天平测量样品质量时,所用砝码与游码位置如图22乙所示,则样品质量为 52 g 。 (3)用量筒测量样品体积时,样品放在 量筒前后的水位情况如图22丙所示,则样 品体积为 20 cm 3 (4)样品的密度: 2、6 g/cm 3。 15.(2014,福州)在课外实践活动中,小明做了以下实验: 调节天平时,发现指针位置如图甲所示,此时应将右端的平衡螺母向__右__调,使天平平衡。测量李子质量时,天平右盘内砝码的质量与游码在标尺上的位置如图乙所示,则李子质量就是__21、0__g 。往量筒中注入60 mL 的水,将该李子浸没在水中后,水面位置如图丙所示, 则李子的体积就是__20__ cm 3,密度就是__1、05__ g/cm 3。 16.(2014,汕尾)在用天平与量筒测量一小块大理石密度的实验过程中: (1)使用托盘天平前要对天平进行调节,步骤如下: ①组装好天平,把天平放在__水平__工作台面上; ②把游码置于标尺左端的__零刻度线__处; ③调节天平的平衡螺母,使天平横梁水平平衡。 (2)实验过程: 用调好的天平测大理石的质量,当右盘中所加砝码与游码位置如图甲所示时,天平平衡,则此大理石的质量就是__43、2__ g 。在量筒内装有一定量的水,该大理石放入前、后的情况 如图乙所示,则大理石的体积就是__15__ cm 3,此大理石的密度就是2、88×103 kg/m 3。
力学实验专题复习
力学实验专题复习1 （一）用天平和量筒测密度： 1、（2017中考21题）下面是小明同学的实验报告,请按要求帮他将报告补充完整。 实验：测量食用油的密度 实验目的：测量油的密度 实验器材：天平(砝码)、量筒、烧杯、油 实验原理： (1)调节天平横梁平衡时,发现指针指在分度盘中线的右侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向 (填“左”或“右”)侧调节。 (2)往量筒中倒入适量的油,测出油的体积,如图甲所示。 (3)用天平测出空烧杯的质量为30 g。 (4)将量筒中的油全部倒入烧杯中,测出烧杯和油的总质量,如图乙所示。 实验数据记录：设计一个记录本次实验数据的表格,并将测量数据及计算结果填入表中。 实验评估： 按照上述实验方案测出的油的密度值比真实值(填“偏大”或“偏小”)。 2、（2019和平一模21题）同学们在实验室里测某小金属块的密度，器材有天平、量筒、 小金属块、细线、烧杯和水 （1）请你写出实验步骤； （2）在调节天平时，发现指针位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向调（选填“左” 或“右”）。 （3）用调节好的天平称小金属块的质量，天平平衡时，放在右盘中的砝码和游码的位置如
图乙所示；量筒量出小金属块的体积如图丙所示，由此可知，小金属块的密度ρ＝kg/m3。 （二）阻力对物体运动的影响（牛顿第一定律）： 1、（2019河东一模22题） 补充：1、实验+推理的方法 2、不同物体从同一斜面同一高度自由释放，到达斜面底部的速度相同，与质量大小无关 3、所谓“动能”指：与木块相撞之前小球的动能。 4、由此可见，力是改变物体__________的原因。
力学实验专题复习2 （三）研究影响滑动摩擦力大小的因素： 1、（2015中考23题） 2、（2017中考21题）小明在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,提出了如下猜想： 猜想一：滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关 猜想二：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关 猜想三：滑动摩擦力的大小与接触面积有关 为了验证猜想,准备了如下器材：弹簧测力计、长木板、长方体木块和砝码。
中考力学实验常见考点
中考力学实验常见考点 力学实验主要包括：测量物质的密度、探究二力平衡的条件、探究牛顿第一定律、探究影响摩擦力大小的因素、探究压力的作用效果与哪些因素有关、探究液体的压强、探究浮力的大小、测滑轮组或斜面的机械效率等。下面对常考实验及常考点作个汇总，以备同学们复习使用。 一．测量物质的的密度 物质密度的测量是一种间接测量，其实验原理是ρ=m/v。主要 包括固体密度的测量和液体密度的测量，而固体密度的测量又分为密度小于水的物体密度的测量和密度大于水的物体密度的测量。 常考知识点： （1）量筒的使用及读数； （2）天平的使用； （3）用公式法、排水法、坠沉（或压沉）法测体积； （4）无量筒时测液体的密度或不规则固体的密度应用到“转换法”； （5）密度的计算； （6）密度测量过程中的科学方法——转化法、累积法。 规律小结：在测量固体的密度时，应先测量固体的质量，后测固体的体积，这样可以减小误差，并且符合天平的正确使用规则。如果先测体积就会因固体上沾有水而导致所测固体的质量偏大，且固体上带的水会弄湿天平的托盘。测液体密度时，要先测出烧杯与液体的总质量m1,将烧杯中的液体倒入量筒中一部分并测出体积后，再测出剩余液体与烧杯的总质量m2，则被测液体的质量为m=m1 - m2，按照这样的测量步骤进行测量，可减小误差。 二．运动和力 物体不受力或受到平衡力的作用，要保持静止状态或匀速直线运动状态；物体受到非平衡力，则物体的运动状态要发生改变。在研究运动与力的关系中，主要的实验是：探究二力平衡的条件；（2）探究牛顿第一定律。 常考知识点： （1）实验装置的设计； （2）探究过程中控制变量与转换法的运用； （3）对平衡力的理解； （4）科学推理思想与理想实验法的综合运用。 方法指导：科学推理思想与理想实验法相结合，在研究物理规律 时，以实验为基础进行合理的推测或推理得出物理规律，这是常用的一种方法。再如，研究声音在真空中的传播，也是利用了这一方法。 三．探究影响滑动摩擦力大小的因素 滑动摩擦力的大小与压力的大小、接触面的粗糙程度有关，命题时常常涉及对其他因素的探究，通过对探究过程中的现象及数据的分析，得出结论。由于影响摩擦力的因素有多个，所以在探究滑动摩擦力与其中一个因素之间的关系时，要注意控制变量法的运用。 常考知识点：
高考力学实验复习.doc
2003年高考物理实验复习专题（二） 专题名称：实验专题（二） 复习重点:5、验证动量守恒定律;6、研究平抛物体的运动;7、验证机械能守恒定律;8、用单 摆测定重力加速度。 知识能力点提要： 实验五、验证动量守恒定律： 1、实验中一定要注意以下几点： （1） “水平”和“正碰”是操作中应尽量予以满足的前提条件。 （2） 测定两球速度的方法，是以它们做平抛运动的水平位移代衣相 应的速度。 （3） 斜槽末端必须水平，检验方法是将小球放在平轨道上任何位置, 看其能否都保持静I 上状态。 （4） 调节小支柱高度使入射小球和被碰小球球心处于同一水平高度, 调 节小支柱与槽口间距离使其等于小球直径。 （5） 入射球的质量应大于被碰球的质量。 （6） 入射球每次都必须从斜橹上同一位置由静止开始滚下。方法是在 斜 槽上的适当高度处固定一?档板，小球靠着档板后放手释放小球。 （7） 实验过程中，实验桌、斜槽、记录的口纸的位宜要始终保持不变。 （8）入射小球飞出的水平距离应从斜槽的末端点在纸上的垂直投影点0算起，而被碰小球飞出 的水平距离应从它的球心在纸上垂肓投影0’算起，可用重锤线先定位0点，然后在水平线0N 匕取00’ =2r （r 为小球半径）。 （9）式中相同的量取相同的单位即可。 2、谋差分析： 误差來源于实验操作中，两个小球没有达到水平正碰，一是斜槽不够水平，二是两球球心不 在同一 水平面上，给实验带来误差。每次静止释放入射小球的释放点越髙，两球相碰时作用力就 越人，动最守恒的谋差就越小。应进行多次碰撞，落点取平均位置 来确定，以减小偶然谋羌。 实验六、研究平抛物体的运动： 1、 实验目的：描出平抛物体运动的轨迹，求出平抛物体的初 速度。 2、 实验装置如右图所示：要检查木板是否水平，用图钉把坐 标纸 钉在竖肓的木板上，固定时要用重垂线检杳坐标纸上的竖 线是否竖 直；选定斜槽末端所在的点为坐标原点0,从坐标原 点0应出竖直 向下的y 轴和水平向右的x 轴。 3、 描绘小球作平抛运动轨迹的方法：使小球由斜槽的某一固定位置白由滑下，并由0点开始做 平抛运动。先用眼睛粗略地确定做平抛运动的小球在某一 x 值处（如=1cm ）的y 值，然后使小 球从开始吋的位置滚下，在粗略确定的位置附近，用铅笔较准确地确定小球通过的位置，并在坐 标纸上记下这一点。以后依次改变x 值，用同样的方法确定其他各点的位置。取下坐标纸，根据 记下的一系列位査，用平滑的Illi 线画出小球做平抛运动的轨迹。 注意点： （1）要在斜轨上适当的高度释放小球，使它以适当的水平初速度抛出，其轨道由图板左上角到 达右下角，这样可以减小测量误差。 （4）所点的点越多，描出的轨迹越趋于准确，所以应选用较多的点（至少也应有5个点）用于 作图，而且-?般要含有平抛运动的起始点——取作坐标原点的0点。 人射小球 曲貨小琼
高考物理二轮复习 训练10 力学实验中常考的3个问题
训练10 力学实验中常考的3个问题 1．读出图10－16甲、乙中给出的螺旋测微器和游标卡尺的示数，螺旋测微 器的示数为________mm ，游标卡尺的示数为________cm. 图10－16 2．(2012·济南模拟)在验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m ＝200 g 的 重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图10－17所示．O 为纸带下落的起始点，A 、B 、C 为纸带上选取的三个连续点．已知打点计时器每隔T ＝0.02 s 打一个点，当地的重力加速度为g ＝9.8 m/s 2，那么 图10－17 (1)计算B 点瞬时速度时，甲同学用v 2 B ＝2gs OB ，乙同学用v B ＝s AC 2T .其中所选择方法正确的 是________(填“甲”或“乙”)同学． (2)同学丙想根据纸带上的测量数据进一步计算重物和纸带下落过程中所受的阻力，为此他计算出纸带下落的加速度为________m/s 2，从而计算出阻力f ＝________N. (3)若同学丁不慎将上述纸带从OA 之间扯断，他仅利用A 点之后的纸带能否实现验证机械能守恒定律的目的？________.(填“能”或“不能”) 3．(2012·安徽卷，21·Ⅰ)图10－18为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意 图．砂和砂桶的总质量为m ，小车和砝码的总质量为M .实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小． (1)实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行．接下来还需要进行的一项操作是 ( )．
工程流体力学实验指导书
工程流体力学实验指导书与报告 华中科技大学交通学院 性能实验室 2 00 6．9
(一) 不可压缩流体恒定流能量方程 (伯诺里方程)实验 一、实验目的要求 1．验证流体恒定总流的能量方程； 2．通过对动水力学诸多水力现象的实验分析研讨，进一步掌握有压管流中动水力学的能量转换特性； 3．掌握流速、流量、压强等动水力学水力要素的实验量测技能。 二、实验装置 本实验的装置如图2．1所示。 说明 本仪器测压管有两种： 1．毕托管测压管(表2．1中标*的测压管)，用以测读毕托管探头对准点的总水头 )2(2g u p Z H ++='γ，须注意一般下H ’与断面总水头)2(2 g v p Z H + +=γ不同(因一般v u ≠)，
它的水头线只能定性表示总水头变化趋势； 2．普通测压管(表2．1未标*者)，用以定量量测测压管水头。 实验流量用阀13 调节，流量由体积时间法(量筒、秒表另备)、重量时间法(电子称另备)或电测法测量(以下实验类同)。 三、实验原理 在实验管路中沿管内水流方向取n 个过水断面。可以列出进口断面(1)至另一断面(i)的能量方程式(i=2，3，……，n) i i i i i hw g v a p Z g v a p Z ,122 111 122+++=++γγ 取121====n a a a Λ，选好基准面，从已设置的各断面的测压管中读出γ p Z + 值，测出 通过管路的流量，即可计算出断面平均流速v 及g av 22 ，从而即可得到各断面测管水头和总水 头。 四、实验方法与步骤 1．熟悉实验设备，分清哪些测管是普通测压管，哪些是毕托管测压管，以及两者功能的区别。 2．打开开关供水，使水箱充水，待水箱溢流，检查调节阀关闭后所有测压管水面是否齐平。如不平则需查明故障原因(例连通管受阻、漏气或夹气泡等)并加以排除，直至调平。 3．打开阀13，观察思考 1)测压管水头线和总水头线的变化趋势；2)位置水头、压强水头之间的相互关系；3)测点(2)、(3)测管水头同否?为什么? 4)测点(12)、(13)测管水头是否不同?为什么? 5)当流量增加或减少时测管水头如何变化? 4．调节阀13开度，待流量稳定后，测记各测压管液面读数，同时测记实验流量(毕托管供演示用，不必测记读数)。 5．改变流量2次，重复上述测量。其中一次阀门开度大到使19号测管液面接近标尺零点。 五、实验成果及要求 ’ 1．记录有关常数 均匀段D1= cm 缩管段D2= cm 扩管段D3= cm 水箱液面高程=?0 cm 上管道轴线高程=?z cm 实验装置台号No______________
北京建筑工程学院基础力学实验竞赛试题(答案)
σ来表示该材料的名义屈服极限，则正确定义1．对于没有屈服阶段的塑性材料通常用2.0p 名义屈服极限的图为______。 解：正确答案为[C]。 σ是指当塑性线应变ε＝0.2%时对应的应力，而不是ε＝0.2首先名义屈服极限2.0p 时对应的应力，因此[A]和[B]肯定不对。 另外，名义屈服极限是指塑性线应变等于某值时对应的应力水平，而塑性线应变是指不可恢复的、残余线应变，该线应变必须通过卸载的规律才能得到，而卸载的规律与线弹性阶段的斜直线是基本平行的，因此选项[C]是正确的。(4)图中与a点对应的线应变是该点的横坐标值，是材料加载至a点时总的线应变，其中包含可恢复的弹性应变和不可恢复的塑性应变。 2．铸铁圆轴受图示外力偶的作用至破坏，则断口的大致位置为______。 [A] 1-1线 [B] 2-2线 [C] 3-3线 [D] 4-4线 解：正确答案为[A]。 铸铁受扭破坏是由于45°斜截面上的拉应力超出了铸铁的抗拉强度造成的，根据本题中圆轴受到外力偶作用的方向，可以判断出在垂直于1-1线的方向上有拉应力的作用，因此铸铁将沿着1-1线所给出的大致位置断开。 3．如图所示两端铰支的压杆，杆件下端的折角处为刚性连接。该压杆长度因数的上限为______，长度因数的下限为______。
解：本压杆是一个L 型的折杆，与下端刚性相连的水平段对杆件下端面的转角有一定的约束，这种约束的强弱取决与这段杆件的弯曲刚度，如果刚度非常低，以致压杆的下端面可以自由转动，在这种情况下约束相当于不存在，压杆的下端仍然相当于铰支，此时μ=1.0；相反，如果水平段的刚度非常高，以致压杆的下端面不能发生任何转动，那么压杆的下端约束就相当于固定端了，此时的μ=0.7。 4．低碳钢的应力—应变曲线如下图所示，则正确表示冷作时效现象的路径是______，正确表示冷作硬化现象的路径是______。 [A]o-a-b-e [B]c-b-f [C]c-b-e [D]d-b-e 解：冷作硬化是指材料受力进入强化阶段后卸载，然后马上再加载，此时材料的应力应变曲线经过线弹性阶段后，直接进入强化阶段，而没有明显的屈服台阶，此后材料将按照原来的路径经过强化阶段，直至最后破坏。 冷作时效是指材料受力进入强化阶段后卸载，搁置一段时间后再加载，此时材料的线弹性阶段明显加长，而且屈服台阶明显提高，如虚线bf 所示，进入强化阶段后，应力应变曲线将按照与be 线大致平行的规律通过强化阶段，直至最终破坏。 5．一根横截面面积为2 0100mm A =的低碳钢圆杆，其屈服强度MPa s 200=σ，施加拉伸
力学实验中的
力学实验中的 “纸带类”问题 地位和作用 力学实验考点 实验一：研究匀变速直线运动 实验二：探究弹簧弹力和弹簧伸长的关系 实验三：验证力的平行四边形定则 实验四：验证牛顿运动定律 实验五：探究动能定理 实验六：验证机械能守恒定律 力学实验中有四个实验涉及到纸带的处理。近几年力学实验中与纸带处理相关的实验、力学创新实验是高考的热点内容，以分组或演示实验为背景，考查对实验方法的领悟情况、灵活运用学过的实验方法设计新的实验是高考实验题的新趋势。涉及到运动的物理量（如：速度、加速度、质量、力、功率、功、动能、重力势能、动摩擦因数、转速等）的测量均可考查到与纸带相关的实验。 思考：根据纸带上的点迹回答下列问题 ①如何判定物体做匀速直线运动、匀变速直线运动？ ②如何求解匀变速直线运动的瞬时速度？ ③如何求匀变速直线运动的加速度？ 典例精析 例1：（研究匀变速直线运动）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、细绳、刻度尺、带滑轮的木板，以及打点计时器等。实验中，滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动。 （1）已知实验装置中打点计时器的电源为50Hz 的低压交流电源，若打点的时间间隔用T 0表示，则 T 0= s （2）图2 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，设纸带上七个相邻计数点的间距为1x 、2x 、3x 、4x 、5x 和6x ，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，a 可用1x 、2x 、3x 、4x 、5x 、6x 和T 0表示为a ＝ ； B v 可用1x 、2x 和T 0表示为B v ＝ 。 （3）若量出相邻的计数点之间的距离分别为1x =4.22 cm 、2x =4.65 cm 、3x =5.08 cm 、4x =5.49 图1 打点计时器 物块 细绳 滑轮 重物