实验题强化专练-验证机械能守恒
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、实验题
1. 用图甲所示的实验装置“验证机械能守恒定律”。气垫导轨上A处安装了一个光电门，滑块上固定一
遮光条，滑块用绕过气垫导轨左端定滑轮的细线与钩码相连，每次滑块都从同一位置由静止释放，释放时遮光条位于气垫导轨上B位置的上方。
（1）某同学利用游标卡尺测量遮光条的宽度，如图乙所示，则d＝_____________mm。
（2）实验中，接通气源，滑块静止释放后，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间为t，测得滑块的质量为M，钩码的质量为m，A、B间的距离为L。在实验误差允许范围内，只要钩码减小的重力势能mgL与__________（用直接测量的物理量符号表示）相等，则机械能守恒。 （ 3）下列不必要的一项实验要求是 _______（请填写选项前对应的字母）。 A．滑块必须由静止释放 B．应使滑块的质量远大于钩码的质量 C．已知当地重力加速度 D．应使细线与气垫导轨平行
2. 某同学用如图甲所示的装置通过研究重锤的落体运动来验证机械能守恒定律。已知重力加速度为g。
（1）在实验所需的物理量中，需要直接测量的是______，通过计算得到的是______。（填写代号） A．重锤的质量 B．重锤下落的高度
C．重锤底部距水平地面的高度 D．与下落高度对应的重锤的瞬时速度
（2）在实验得到的纸带中，我们选用如图乙所示的起点O与相邻点之间距离约为2mm的纸带来验证机械能守恒定律。图中A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的原始点，F点是第n个点。设相邻点间的时间间隔为T，下列表达式可以用在本实验中计算F点速度vF的是______。 A．vF=g（nT） B．vF=C．vF=
D ．vF=
3. 如图所示为验证机械能守恒定律的实验装置。现有器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、
带铁夹的重物、天平。
（1）为完成实验，还需要的器材有______。 A．米尺 B．0～6V直流电源 C．秒表 D．0～6V交流电源
（2）某同学用图中所示装置打出的一条纸带如图所示，相邻两点之间的时间间隔为0.02s，根据纸带计算出打下D点时重物的速度大小为______m/s。（结果保留三位有效数字）
（3）采用重物下落的方法，根据公式mv2=mgh验证机械能守恒定律，对实验条件的要求是______，为验证和满足此要求，所选择的纸带第1、2点间的距离应接近______。
（4）该同学根据纸带算出了相应点的速度，作出v2-h图象如图3所示，则图线斜率的物理意义是______。
4. 利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，水平桌面上固定一水平的气垫导轨，导轨
上A点处有一滑块，其质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连。调节细绳的长度使每次实验时滑块运动到B点处与劲度系数为k的弹簧接触时小球恰好落地，测出每次弹簧的压缩量x，如果在B点的正上方安装一个速度传感器，用来测定滑块到达B点的速度，发现速度v与弹簧的压缩量x成正比，作出速度v随弹簧压缩量x变化的图象如图乙所示，测得v-x图象的斜率k′=
。在某次实验中，某同学没有开启速度传感器，但测出了A、B两点间的距离为L，弹簧的压缩量为x0，重力加速度用g表示，则：
（1）滑块从A处到达B处时，滑块和小球组成的系统动能增加量可表示为△Ek=______，系统的重力势能减少量可表示为△Ep=______，在误差允许的范围内，若△Ek=△Ep则可认为系统的机械能守恒。（用题中字母表示）
（2）在实验中，该同学测得M=m=1kg，弹簧的劲度系数k=100N/m，并改变A、B间的距离L，作出的x2-L图象如图丙所示，则重力加速度g=______m/s2。
5. 用如图甲实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打
出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。已知m1=50g、m2=150g，则（g取10m/s2，结果保留两位有效数字)
（1）在打点0～5过程中系统动能的增量△EK=______J，系统势能的减少量△EP=______J，由此得出的结论是______；
（2）若某同学作出v2-h图象（h是m2下降的高度）如图丙，则当地的实际重力加速度g=______m/s2。
答案和解析
1.【答案】2.70 ；
；B
2.【答案】B ；D ；C
3.【答案】（1）AD；（2）1.75；（3）重物的初速度为零 2mm；（4）当地重力加速度的2倍。
4.【答案】（1）
（2） 9.6
； mgL；
5.【答案】0.58 0.60 在误差允许的范围内，系统机械能守恒 9.7
实验题强化专练-研究平抛运动
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、实验题
6. 如图所示，某同学在研究平抛运动的实验中，在小方格纸画出小球做平抛运
动的轨迹以后，又在轨迹上取出a、b、c、d四个点（轨迹已擦去）．已知小方格纸的边长L=2.5cm．g取10m/s2．请你根据小方格纸上的信息，完成下面几个问题：（结果保留三位有效数字） （1）小球平抛运动的初速度v0=______m/s。 （2）物体运动到b点时的瞬时速度vb=______m/s； （3）从抛出点到c点所经历的时间是______s。
7. 用如图1所示装置研究平拋运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道
PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。
（1）下列实验条件必须满足的有______。 A．小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放 B．斜槽轨道要尽量光滑些 C．斜槽轨道末端必须保持水平
D．本实验必需的器材还有刻度尺和停表
（2）为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的______（选填“最上端”、“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时______（选填“需要”或者“不需要”）y轴与重锤线平行。
（3）伽利略曾研究过平抛运动，他推断：从同一炮台水平发射的炮弹，如果不受空气阻力，不论它们能射多远，只要下落高度相同，在空中飞行的时间都一样。这实际上是因为平抛物体______。 A．在水平方向上做匀速直线运动 B．在竖直方向上做自由落体运动 C．在下落过程中机械能守恒
8. 某小组设计了一个研究平抛运动的实验装置，在抛出点O的正前方，竖直放置一块毛玻璃。他们利用
不同的频闪光源，在小球抛出后的运动过程中光源闪光，会在毛玻璃上出现小球的投影点，在毛玻璃右边用照相机进行多次曝光，拍摄小球在毛玻璃上的投影照片。如图1，小明在O点左侧用水平的平行光源照射，得到的照片如图3；如图2，小红将一个点光源放在O点照射重新实验，得到的照片如图4．已知光源的闪光频率均为31HZ，光源到玻璃的距离L=1.2m，两次实验小球抛出时的初速度相等。根据上述实验可求出：（结果均保留两位小数）
（1）重力加速度的大小为______m/s2，投影点经过图3中M位置时的速度大小为______m/s。 （2）小球平抛时的初速度大小为______m/s。
9. 在做“研究平抛运动”的实验中，为了测量小球平抛运动的初速度，实验用如图所示的装置。实验操
作的主要步骤如下：
（ⅰ）在一块平木板上钉上复写纸和白纸，将其竖直立于斜槽轨道末端槽口前，木板与槽口之间有一段初始距离d，并保持板面与轨道末端的水平段垂直。
（ⅱ）使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹A
（ⅲ）将木板沿水平方向向右平移一段动距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹B
（ⅳ）将木板再水平向右平移相同距离x，使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再在白纸上得到
痕迹C
（ⅴ）测得A、B、C三点距地面的高度为y1、y2、y3，已知当地的重力加速度为g。 请回答下列问题
（1）关于该实验，下列说法中正确的是______ A．斜槽轨道必须尽可能光滑 B．每次小球均须由静止释放 C．每次释放小球的位置可以不同
D．步骤（ⅰ）初始距离d必须与步骤（ⅲ）中距离x相等
（2）根据上述直接测量的量和已知的物理量可以得到小球平抛的初速度大小的表达式为v0=______。（用题中所给字母表示）
（3）某同学做进一步的研究，改变小球释放的初始位置的高度h，每改变一次高度，重复上述步骤（ⅰ）-（ⅴ）（其它条件不变），并记录每次的h、y1、y2、y3．在同一坐标系中画出y1-、y2-、y3-图象。根据你的分析，下列哪个图最接近该同学的实验结果______（图中直线a表示y1-图象，直线b表示y2-图象，直线c表示y3-图象）。
10. 三个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动的规律”的实验。
（1）甲同学采用如图①所示的装置。用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明______。
（2）乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图②所示的小球做平抛运动的照片。图中每个小方格的边长L=2.5cm。小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球经过b点时的速度大小vb=______m/s；（g=10m/s2，结果保留两位有效数字）
（3）丙同学采用如图③所示的装置。关于该实验方法，下列选项中与误差无关的是______ A．弧形槽与小球间有摩擦 B．弧形槽末端切线不水平
C．建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点 D．小球每次自由滚下的位置不同
答案和解析
1.【答案】（1）1.00；（2）1.25；（3）0.125
【解析】解：（1）由T=
=
=gT2得，
s=0.05s，
m/s=1.00m/s。 m/s=0.75m/s， m/s=1.25m/s。
则初速度v0==（2）vby=所以vb=
=
（3）b点竖直分速度vby=0.75m/s 由vcy=vby+gT得：vcy=1.25m/s tc=
=
s=0.125s
故答案为：（1）1.00；（2）1.25；（3）0.125。
根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出平抛运动的初速度。根据竖直方向上某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出b点的竖直分速度，结合平行四边形定则求出b点的速度。
根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出c点竖直分速度，结合速度时间公式求出运动的时间。
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论进行求解，难度中等。
2.【答案】AC 球心 需要 B
【解析】解：（1）AB、为了保证小球的初速度相等，小球每次应从斜槽的同一位置由静止释放，斜槽轨道不一定需要光滑，故A正确，B错误；
C、为了保证小球的初速度水平，斜槽末端必须水平，故C正确；
D、该实验不需要秒表，运动的时间可以通过下降的高度求出，故D错误。 故选：AC。
（2）小球在运动中记录下的是其球心的位置，故抛出点也应是小球静置于Q点时球心的位置；故应以球心在白纸上的位置为坐标原点；
小球在竖直方向为自由落体运动，故y轴必须保证与重锤线平行；
（3）伽利略说明了小球由同一高度下落时的等时性，故只能说明小球在竖直方向为自由落体运动，无法说明水平方向上的匀速直线运动和是否在下落过程中机械能守恒，故AC错误，B正确； 故选：B。
故答案为：（1）AC；（2）球心；需要；（3）B。 （1）根据实验原理以及注意事项，确定正确的操作步骤； （2）明确实验原理，知道应记录球心位置，且y轴必须在竖直线； （3）根据伽利略说明的现象，结合平抛运动规律，即可分析求解。
解决本题的关键知道实验的原理以及注意事项，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解；明确地球是球形，只有在水平速度较小高度较小时，地面可视为水平，此种情况下可以视为小球做平抛运动。
3.【答案】9.61 18.60 0.62
【解析】解：（1）在竖直方向上，连续相等时间内的位移之差△y=1.00cm， 根据△y=gT2得，重力加速度g=
=△yf2=1×10-2×312=9.61m/s2。
m /s=0.62m/s。
图中尺寸投影点经过M位置的速度vM===OM点的水平位移x=4cm=0.04m
那么实际比例，投影点经过图3中M位置时的速度大小，
=
==18.60m/s
（2）平抛运动，可分解成水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动， 根据v0==
m /s=0.62m/s。
故答案为：（1）9.61，18.60，（2）0.62。
（1）根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出重力加速度的大小，结合某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出投影点经过M点位置的速度大小；
（2）根据平抛运动，水平方向匀速直线运动，结合运动学公式，求出小球平抛运动的初速度。 解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论灵活求解，难度中等。
4.【答案】B
C
【解析】 【分析】
解决本题的关键知道实验的原理以及注意事项，知道平抛运动的规律，结合运动学公式和推论灵活求解，注意涉及图线问题，一般采用的思路是得出物理量的关系式，结合图线斜率或截距进行求解。 （1）根据实验的原理以及注意事项确定正确的操作步骤。
（2）根据竖直方向上连续相等时间内位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出初速度。
（3）根据动能定理，以及平抛运动的规律得出y与的关系式，结合关系式确定正确的图线。 【解答】
解：（1）为了让小球平抛运动的初速度相等，每次让小球从斜槽的同一位置由静止释放，斜槽轨道不一定需要光滑，故A、C错误，B正确。
步骤（ⅰ）初始距离d不需要与步骤（ⅲ）中距离x相等，故D错误。 故选：B。
（2）在竖直方向上，△y=（y2-y3）-（y1-y2），根据△y=gT2得，T=（3）不考虑小球与斜槽间的摩擦，根据动能定理得，mgh=H-y=
，则初速度
=
。
，解得v=，平抛运动的时间t=，则
，H为斜槽底端到地面的高度，解得y=H-，y1、y2、y3对应的水平位移逐渐增大，即斜率的绝对
值逐渐增大，故C正确，A、B、D错误。 故选：C。
故答案为：（1）B，（2）
，（3）C。
5.【答案】平抛运动在竖直方向上是自由落体运动 1.25 A
【解析】解：（1）平抛运动的小球与自由落体运动的小球总是同时落地，平抛运动在竖直方向上是自由落体运动；
（2）取a、b、c三点分析，水平方向间隔均为2L，所以小球从a点到b点、从b点到c点的时间相同，设均为T，在竖直方向上，由△y=L=gT2得： T=
。
根据水平方向匀速运动有2L=v0T
解得：v0=m/s=1.0m/s。
b点是a、c的时间中点，小球经过b点时竖直方向上的速度为：
=0.75m/s，
小球经过b点时的速度大小为：
m/s=1.25m/s；
（3）弧形槽与小球间有摩擦，对本实验没有直接影响，只要小球每次从同一位置静止释放，小球做平抛运动的初速度都相同，故选：A。
故答案为：（1）平抛运动在竖直方向上是自由落体运动；（2）1.25m/s；（3）A。 （1）抓住两球始终同时落地，得出A球竖直方向上的运动规律与B球相同。
（2）根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒力求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出水平分速度，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出b点的竖直分速度，结合平行四边形定则求出b点的速度。
（3）根据实验的原理和注意事项确定与误差无关的操作步骤。
解决本题的关键知道实验的原理和注意事项，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论灵活求解。
实验题强化专练-探究加速度与力、质量的关系
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、实验题
11. 为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图甲所示的实验装置。其中M为带滑 轮的小
车的质量，m为砂和砂桶的质量。（滑轮质量不计）
（1）实验时，一定要进行的操作是______； A．用天平测出砂和砂桶的质量
B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力
C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数 D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带
E．减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
（2）该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带（两计数点间还有两个点没有画出），已知打点计 时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为______m/s2 （结果保留三位有效数字）；
（3）以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的图丙a-F图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为______。 12. 为了测量两个质量不等沙袋的质量，由于没有可直接测量的工具（如天平、
弹簧秤等），某实验小组应用下列器材测量：轻质定滑轮（质量和摩擦可忽略）、一套总质量为m=0.5kg砝码，细线、米尺、秒表，他们根据所学的物理知识改变实验条件进行多次测量，选择合适的变量得到线性关系，作出图
线并根据图线的斜率和截距求出沙袋的质量（g取10m/s2）．具体操作如下： （1）实验装置如图所示，设左右两边沙袋的质量分别为m2、m1；
（2）从m中取出质量为△m的砝码放在右边沙袋中（剩余砝码都放在左边沙袋中，发现质量为m1的沙袋下降，质量为m2的沙袋上升（质量为m1的沙袋下降过程未与其他物体相碰）；
（3）用米尺测出质量为m1的沙袋从静止开始下降的距离h，用秒表测出质量为m1的沙袋下降距离h所对应的时间t，则可求沙袋的加速度大小为a=______；
（4）改变右边砝码的质量△m，测量相应的加速度a，得到多组△m及a的数据，作出“a～△m”图线； （5）若求得图线的斜率k=4m/kg•s2，截距为b=2m/s2，沙袋的质量m1=______ kg，m2=______kg． 13. 为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙同学设计了如图1的实验装置。其中M为带滑轮
的小车的质量，m为砂和砂桶的质量，m0为滑轮的质量。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。
（1）实验时，一定要进行的操作是______。 A．用天平测出砂和砂桶的质量
B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力
C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数 D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M。
（2）甲同学在实验中得到如图2所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为______m/s2（结果保留三位有效数字）。
（3）甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出如图3的a-F图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为______。
A.B.C.-m0D.
（4）乙同学根据测量数据做出如图4所示的a-F图线，该同学做实验时存在的问题是______。 14. 某同学利用图（a）所示实验装置获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系如图（b）所示，实
验中小车的质量保持不变，实验室选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮。
（1）根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成______（填“线性”或“非线性”）关系； （2）由图（b）可知，a-m图线不经过原点，可能的原因是：______；
（3）他重新调整实验装置后把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s2=4.4lcm，分计数点如图（c）所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出），其中s1=3.59cm，s3=5.19cm，s4=5.97cm，s5=6.78cm，s6=7.64cm。则打点计时器在打D点时小车的速度vD=______m/s，在充分利用测量数据的基础上他得到的小车加速度a______=m/s2．（结果均保留两位有效数字）
15. 某研究性学习小组利用气垫导轨进行物理实验，实验装置如图（a）所示。在气垫导轨上相隔一定距离
的两处安装两个光电门，滑块上固定一遮光条，光电门可以记录下遮光条通过光电门时所用的时间。滑块上装有拉力传感器，可以读出细线上的拉力大小。
①实验前用螺旋测微器测遮光条宽度d，测量结果如图（b）所示，则d=______mm。
②滑块用细线跨过气垫导轨右端的定滑轮与托盘（盘内有砝码）相连，将滑块由图（a）所示位置释放，若已知遮光条通过两个光电门所用时间分别为△t1、△t2以及遮光条宽度d，还测出两光电门间距离L，则滑块的加速度可用上述物理量表示为a=______。
③利用该实验装置还可以进行牛顿定律的验证，关于牛顿定律的验证某同学提出如下观点，其中正确的是______。
A．测量遮光条宽度时可以采取多次测量取平均值的方法消除系统误差
B．实验中加速度已由②中获得，只需读取拉力传感器的读数F并测得滑块、遮光条、拉力传感器的总质量M，即可验证牛顿定律
C．因为拉力传感器可以直接读取拉力，所以不需要调整气垫导轨右端定滑轮的高度，使牵引滑块的细绳与导轨平行
D．因为拉力传感器可以直接读取拉力，所以不需要托盘和砝码的总质量m远小于滑块、遮光条、拉力传感器的总质量M
答案和解析
1.【答案】（1）BCD；
（2）1.33； （3） 。
2.【答案】（3）；（5）3，1.5．
3.【答案】BC 2.00 C 没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
4.【答案】非线性 未平衡摩擦力或为完全平衡摩擦力 0.56 0.80
5.【答案】8.475
BD
实验题强化专练-用自由落体测重力加速度
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、实验题
16. 某探究小组想利用验证机械能守恒定律的装置测量当地的重力加速度,如图甲所示框架上装有可上下
移动位置的光电门1和固定不动的光电门2；框架竖直部分紧贴一刻度尺,零刻度线在上端,可以测量出两个光电门到零刻度线的距离
和
；框架水平部分用电磁铁吸住一个质量为m的小铁块,小铁块的重
心所在高度恰好与刻度尺零刻度线对齐切断电磁铁线圈中的电流时,小铁块由静止释放,当小铁块先后经过两个光电门时,与光电门连接的传感器即可测算出其速度大小的位置,得到多组
和
和
小组成员多次改变光电门1
的数据,建立如图乙所示的坐标系并描点连线,得出图线的斜率为k．
当地的重力加速度为______用k表示．
若选择光电门2所在高度为零势能面,则小铁块经过光电门1时的机械能表达式为______ 用题中物理量的字母表示．
关于光电门1的位置,下面哪个做法可以减小重力加速度的测量误差______ A.尽量靠近刻度尺零刻度线 B.尽量靠近光电门2
C.既不能太靠近刻度尺零刻度线,也不能太靠近光电门2．
17. 某研究性学习小组用图1所示装置来测定当地重力加速度，主要操作如下：
①安装实验器材，调节试管夹（小铁球）、光电门和纸杯在同一竖直线上；
②打开试管夹，由静止释放小铁球，用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运动时间t，并用刻度尺（图上未画出）测量出两个光电门之间的高度h，计算出小铁球通过两光电门间的平均速度v； ③保持光电门1的位置不变，改变光电门2的位置，重复②的操作，测出多组(h，t)，计算出对应的平均速度； ④画出v-t图象．
请根据实验，回答如下问题：
（1）设小铁球到达光电门1时的速度为v0，当地的重力加速度为g．则小铁球通过两光电门间平均速度v的表达式为________．（用v0、g和t表示） （2）实验测得的数据如表： 实验次数 h(cm) t(s) v(m/s) 1 10.00 0.069 1.45 2 20.00 0.119 1.68 3 30.00 0.159 1.89 4 40.00 0.195 2.05 5 50.00 0.226 2.21 6 60.00 0.255 2.35 请在图2坐标纸上画出v-t图象．
（3）根据v-t图象，可以求得当地重力加速度g＝________m/s2，小球通过光电门1时的速度为________m/s．（以上结果均保留两位有效数字）
18. 如图甲所示,光滑小钢球从电磁铁下边缘自由下落,经过小球竖直下方的光电门的水平细激光束时,毫秒
计时器记录下小球的挡光时间Δt,测出小球直径d以及释放前小球球心到光电门光孔的竖直距离为h,小芳希望能精确测量当地的重力加速度.
甲
乙
(1) 如图乙所示为测量小球直径的放大图,小球的直径d=____mm.
(2) 在某次测量中,测得小球通过光电门的时间为Δt=2.0 ms,小球下落高度h=0.84 m.根据这些数据,可求得的重力加速度g=____m/s2(保留三位有效数字).
(3) 该测量结果与当地的重力加速度有较大的误差,小芳同学通过反思后提出了四种原因,你认为合理的是____.
A. 小球下落时受到了空气阻力
B. 小球下落后受到铁芯的引力 C. 小球下落的高度不够大
D. 小球通过光电门时球心偏离细光束
(4) 经过讨论后小芳改变测量方案:她重新设置光电门,测量小球从释放到触及光电门光线的时间t,并测量小球每次释放时到光电门光孔的高度h,并计算出每次下落的平均速度,得到数据见表.在坐标系中作-t图象,根据图象可得重力加速度为____m/s2(保留两位有效数字).
h/m t/s /(m·s-1) 0.2 0.20 0.98 0.4 0.286 1.32 0.6 0.350 1.70 0.8 0.404 1.92 1.0 0.447 2.24 19. 某同学用如图1所示的装置测定重力加速度：
图1
(1)电磁打点计时器的工作电压为________V，为交流，频率为50 Hz.
(2)打出的纸带如图2所示，实验时纸带的________(选填“甲”或“乙”)端应和重物相连接．
图2
(3)实验中在纸带上连续打出点1、2、3、4、……、9，如图2所示，由纸带所示数据可算出实验时的加速度为________m/s2(保留两位有效数字)．
20. 某同学利用光电传感器设计了测定重力加速度的实验,实验装置如图1所示,实验器材有铁架台、光电计
时器、小钢球等，铁架台上端固定一个电磁铁,通电时,小钢球被吸在电磁铁上,断电时,小钢球自由下落．
（1）先将光电门固定在A处,光电计时器记录下小球经过光电门的时间,量出小球释放点距A的距离
为h0,测出小球的直径d(d远小于h0)则小球运动到光电门处的瞬时速度v= ,当地的重力加速度为g = (用题中所给字母表示),
（2）若某次实验时光电计时器记录下小钢球经过光电门的时间为0.5距离
______(用（1）中所给字母表示)
,请你判断此时光电门距A处的
（3）由于直尺的长度限制,该同学改测光电门位置与其正上方固定点P(图中未画出)之间的距离h,并记录小球通过光电门的时间
移动光电门在竖直杆上的位置,进行多次实验,利用实验数据绘制出如图2所
示的图象,已知图象斜率为k,纵截距为b,根据图象可知重力加速度g=______。
答案和解析
1.【答案】
C
2.【答案】（1）
；
（2）；
（3）9.7；1.1
3.【答案】（1）8.40
（2）10.5 （3）D （4）如图所示
9.8
4.【答案】（1）4-6
（2）乙
（3）9.4
5.【答案】（1）
；
；（2） 3h0 ；（3）
实验题强化专练-研究匀变速直线运动
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、实验题
21. 某实验小组利用如图1示的装置探究小车做匀变速直线运动规律
（1）对于该实验，下列说法正确的是______
A．实验前应抬高木板，使小车匀速下滑后再做次实验 B．打点计时器的电源应选交流电源 C．应保证小车质量远大于钩码质量 D．开始时应让小车尽量靠近打点计时器
（2）在测定匀变速直线运动的加速度时，得到了几条较为理想的纸带，已知在每条纸带每5个计时点取好一个计数点，两个计数点之间的时间间隔为0.1s，依打点时间顺序编号为0、1、2、3、4、5，由于不小心，纸带被撕断了，如图2所示。请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答 ①在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应是______。 ②打A纸带时，物体的加速度大小是______m/s2。
（3）在（2）的条件下，若每个点到0点距离为d，每个点的瞬时速度为v，做出v2-d的图象，该图象斜率的值应为______。
22. 在做“研究匀变速直线运动”的实验中：
（1）实验室提供了以下器材：打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸、弹簧测力计。其中在本实验中不需要的器材是______。
（2）某同学想用纸带求出小车的加速度。电源频率f=50Hz，在纸带上打出的点中，选出零点，每隔4
个点取1个计数点。因保存不当，纸带被污染，如图所示，A、B、C、D是依次排列的4个计数点，仅能读出其中3个计数点到零点的距离：SA=16.6mm、SB=126.5mm、SD=624.5mm。可由以上信息推知： ①相邻两计数点的时间间隔为______s；
②打C点时物体的速度大小为______m/s（取2位有效数字）；
③物体的加速度大小为______（用SA、SB、SD和f表示，不必计算结果）
23. 如图所示为“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中某时刻的照片，
（1）按照实验要求应该______ A．先释放小车，再接通电源 B．先接通电源，再释放小车 C．同时释放小车和接通电源
（2）如图为在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中得到的纸带，从中确定五个计数点，量得：d1=8.00cm，d2=17.99cm，d3=30.00cm，d4=44.01cm，每相邻两个计数点间的时间间隔是0.1s．则打C点时小车的速度vC=______m/s，小车的加速度a=______m/s2．（结果保留2位有效数字）
24. 图示纸带记录的为在研究匀变速直线运动规律的实验中小车的运动情况，A、B、C、D、E为相邻的计
数点，相邻计数点的时间间隔为T=0.1s，则：（计算结果保留两位有效数字）
（1）下列操作中正确的有______（填选项代号）
A．在释放小车前，小车要靠近打点计时器 B．打点计时器应放在长木板的有滑轮一端 C．应先接通电源，后释放小车 D．电火花计时器应使用低压交流电源 （2）D点的瞬时速度大小为______m/s； （3）运动小车的加速度大小为______m/s2；
（4）若电源实际频率高于50Hz，计算时仍按照50Hz计算，则加速度大小的测量值比真实值______（选填“偏大”“偏小”或“不变）。
25. 在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如1图所示，并
在其上取了A、B、C、D、E、F、G 7个计数点，每打5次点记为一个计数点，电火花计时器接220V、50Hz电源．
（1）设电火花计时器打计时点的周期为T，则计算计数点F的瞬时速度vF的公式为vF=______； （2）他经过测量并计算得到电火花计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表．以A点对应的时刻为t=0，试在图2所示坐标系中合理地选择标度，作出v-t图象，并利用该图象求出物体的加速度a=______ m/s2（结果保留两位有效数字）； 对应点 B C D E F 速度（m/s） 0.141 0.180 0.218 0.262 0.301 （ 3）如果当时电网中交变电源的电压变成240V，打计时点的周期不变，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值将______．（填“偏大”、“偏小”或“不变”）
答案和解析
1.【答案】BD ；C ；6；12
2.【答案】弹簧测力计 0.1 2.5
3.【答案】B 1.1 2.0
4.【答案】AC 0.34 0.40 偏小
5.【答案】（1）
（2）；0.40
（3）不变
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