力學(xué)實(shí)驗(yàn)及創(chuàng)新-文庫(kù)吧資料
2025-04-22 22:26本頁(yè)面
【正文】 201334(1))研究小車(chē)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1(a)所示，其中斜面傾角θ可調(diào)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50 Hz，紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距如圖(b)所示，其中每相鄰兩點(diǎn)之間還有4個(gè)記錄點(diǎn)未畫(huà)出．圖1①部分實(shí)驗(yàn)步驟如下：A．測(cè)量完畢，關(guān)閉電源，取出紙帶B．接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后放開(kāi)小車(chē)C．將小車(chē)?？吭诖螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，小車(chē)尾部與紙帶相連D．把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上，讓紙帶穿過(guò)限位孔上述實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序是：__________(用字母填寫(xiě))．②圖(b)中標(biāo)出的相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔T＝______ s.③計(jì)數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度大小計(jì)算式為v5＝________.④為了充分利用記錄數(shù)據(jù)，減小誤差，小車(chē)加速度大小的計(jì)算式應(yīng)為a＝________.答案?、貲CBA?、凇、邰芙馕觥、跁r(shí)間t＝nT0＝5 s＝ s(n為相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的間隔數(shù))．③在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中：中間時(shí)刻的速度等于平均速度．④取s1′＝s1＋s2＋s3，s2′＝s4＋s5＋s6，則：T′＝3T，就可用Δs′＝s2′－s1′＝aT′2求a.2． 橡皮筋也像彈簧一樣，在彈性限度內(nèi)伸長(zhǎng)量x與彈力F成正比，即F＝kx，k的值與橡皮筋未受到拉力時(shí)的長(zhǎng)度L、橫截面積S有關(guān)，理論與實(shí)際都表明k＝，其中Y是一個(gè)由材料決定的常數(shù)，材料力學(xué)上稱(chēng)之為楊氏模量．(1)在國(guó)際單位中，楊氏模量Y的單位應(yīng)該是________．A．N B．m C．N/m D．Pa(2)用如圖2甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以測(cè)量出一段橫截面積是圓形的橡皮筋的楊氏模量Y的值，首先利用毫米刻度尺測(cè)得橡皮筋的長(zhǎng)度L＝ cm，利用測(cè)量工具a測(cè)得橡皮筋未受到拉力時(shí)的直徑D＝ mm，那么測(cè)量工具a應(yīng)該是________________．圖2(3)用如圖甲所示的裝置就可以測(cè)出這種橡皮筋的Y值，下面的表格是橡皮筋受到的拉力F與伸長(zhǎng)量x的實(shí)驗(yàn)記錄．處理數(shù)據(jù)時(shí)，可在圖乙中作出F－x的圖象，由圖象可求得該橡皮筋的勁度系數(shù)k＝______N/m.(保留兩位有效數(shù)字)拉力F(N)510152025伸長(zhǎng)量x(cm)8(4)這種橡皮筋的楊氏模量Y＝____.(保留一位有效數(shù)字)答案 (1)D (2)螺旋測(cè)微器(或千分尺) (3)圖象見(jiàn)解析圖 102 (4)5106 Pa解析 (1)根據(jù)表達(dá)式k＝得：Y＝已知k的單位是N/m，L的單位是m，S的單位是m2，所以Y的單位是N/m2，也就是Pa，故選D.(2)測(cè)量橡皮筋未受到拉力時(shí)的直徑用螺旋測(cè)微器(或千分尺)．(3)根據(jù)F＝kx可知，圖象的斜率大小等于勁度系數(shù)大小，由圖象求出勁度系數(shù)為k＝102 N/m.(4)根據(jù)Y＝求得，Y≈5106 Pa.3． 某同學(xué)找到一條遵循胡克定律的橡皮筋來(lái)驗(yàn)證力的平行四邊形定則，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：圖3(1)將橡皮筋的兩端分別與兩條細(xì)線相連，測(cè)出橡皮筋的原長(zhǎng)；(2)將橡皮筋一端細(xì)線用釘子固定在豎直板上M點(diǎn)，在橡皮筋的中點(diǎn)O再用細(xì)線系重物，自然下垂，如圖3甲所示．(3)將橡皮筋另一端細(xì)線固定在豎直板上的N點(diǎn)，如圖乙所示．為完成實(shí)驗(yàn)，下述操作中需要的是________．A．橡皮筋兩端連接的細(xì)線長(zhǎng)度必須相同B．要測(cè)量圖甲中橡皮筋Oa的長(zhǎng)度和圖乙中橡皮筋Oa、Ob的長(zhǎng)度C．M、N兩點(diǎn)必須在同一高度處D．要記錄圖甲中O點(diǎn)的位置及過(guò)O點(diǎn)的豎直方向E．要記錄圖乙中結(jié)點(diǎn)O的位置、過(guò)結(jié)點(diǎn)O的豎直方向及橡皮筋Oa、Ob的方向答案 BE解析 橡皮筋兩端連接的細(xì)線長(zhǎng)度不需要必須相同，M、N兩點(diǎn)可以不在同一高度處，不需要記錄題圖甲中O點(diǎn)的位置及過(guò)O點(diǎn)的豎直方向．由于已經(jīng)測(cè)出橡皮筋的原長(zhǎng)，只需要測(cè)量題圖甲中橡皮筋Oa的長(zhǎng)度和題圖乙中橡皮筋Oa、Ob的長(zhǎng)度，需要記錄題圖乙中結(jié)點(diǎn)O的位置、過(guò)結(jié)點(diǎn)O的豎直方向及橡皮筋Oa、Ob的方向．操作中需要的是B、E.4． 用圖4所示的裝置做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)．圖4(1)為了減小長(zhǎng)木板對(duì)小車(chē)摩擦力的影響，必須在長(zhǎng)木板________(填“遠(yuǎn)離”或“靠近”)滑輪的一端下面墊一塊木板，反復(fù)移動(dòng)木板的位置，直至小車(chē)能單獨(dú)在長(zhǎng)木板上做________運(yùn)動(dòng)．(2)為了驗(yàn)證小車(chē)的加速度與其質(zhì)量的定量關(guān)系，必須采用________法．(3)保持小車(chē)受力不變，測(cè)量不同質(zhì)量的小車(chē)在這個(gè)力作用下的加速度．某次實(shí)驗(yàn)中打出如圖5所示的紙帶(打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50 Hz)，則這個(gè)加速度值a＝______m/s2.圖5(4)某同學(xué)把實(shí)驗(yàn)得到的幾組數(shù)據(jù)畫(huà)成圖6的a－m圖象，為了更直觀描述小車(chē)的加速度跟其質(zhì)量的關(guān)系，請(qǐng)你根據(jù)他
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