高一物理实验课力学相关例题:
【例题1】一个质量为5kg的物体在水平地面上以2m/s的速度做匀速直线运动,它受到的阻力是重力的0.2倍,求:
(1)物体的重力;
(2)物体所受的阻力;
(3)物体受到的合外力。
【解答】
(1)根据重力公式G=mg可得,物体的重力:G=mg=5kg×9.8N/kg=49N;
(2)因为物体做匀速直线运动,所以物体受到的阻力:f=0.2G=0.2×49N=9.8N;
(3)因为物体做匀速直线运动,所以物体受到的合外力为零。
【例题2】在探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关的实验中,小华同学认为滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,请你帮助他设计实验,探究小华的观点是否正确。
所需器材:木块、弹簧测力计、长方体木块(各个面的接触面积不同)、长木板。
(1)实验步骤:
①把长方体木块平放在长木板上,用弹簧测力计拉着它做匀速直线运动,记下此时测力计的示数F1;
②____________;
③比较这两次弹簧测力计的示数,若____________,说明滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关;若____________,说明滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关。
【分析】
(1)实验中应用了控制变量法,根据控制变量法的要求设计实验步骤;
(2)滑动摩擦力的大小不能直接测量,在探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关的实验中,应通过拉动物体做匀速直线运动来测量摩擦力的大小。
【解答】
(1)把长方体木块侧放在长木板上,用弹簧测力计拉着它做匀速直线运动,记下此时测力计的示数F2;比较F1和F2的大小;若F1和F2不相等,说明滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关;若两次弹簧测力计的示数相等,说明滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关。
故答案为:(2)把长方体木块侧放在长木板上,用弹簧测力计拉着它做匀速直线运动;不相等;两次弹簧测力计的示数相等。
【例题3】在“探究求合力的方法”实验中,橡皮条的一端固定在木板上,用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点。在此实验中,以下说法中正确的是( )
A. 同一实验中,O点位置允许变动B. 弹簧秤必须保持与木板平行C. 橡皮条应与两绳夹角的平分线成某一固定角D. 实验中,弹片必须与木板平行且两弹片方向夹角保持不变。
【解答】
A.要保证两个弹簧称的拉力与一个弹簧称的拉力效果相同,橡皮条一端要固定在O点,在用两个弹簧秤时也要在O点定位拉橡皮条另一端时,要注意两点重合,因此同一实验中O点位置不允许变动,故A错误;
B.本实验是在水平面作力的图示,为了减小误差弹簧测力计必须保持与木板平行,故B正确;
C.两拉力的夹角大小适当即可,橡皮条不一定与两绳夹角的平分线成某一固定角,故C错误;
D.本实验中,弹片必须与木板平行且两弹片方向夹角保持不变是为了保证力的作用效果相同,故D正确。
故选BD。
【分析】
该实验采用了$``$等效替代$"$的原理,即合力与分力的关系是等效的,要求两次拉橡皮筋时的形变量和方向是等效的。根据操作要求进行解答即可。
本题考查了验证力的平行四边形定则的实验的基本知识及使用注意事项。
故答案为:B;D
高一物理实验课力学相关例题:
【例题1】一个质量为5kg的物体在水平地面上受到一个大小为20N的水平拉力,物体与地面间的摩擦力为10N。求物体的加速度。
【分析】
根据牛顿第二定律求出物体的加速度。
【解答】
物体受到重力、支持力、拉力和摩擦力,合力为拉力和摩擦力的合力减去重力与支持力的合力,根据牛顿第二定律得:
$F - f = ma$
代入数据解得:$a = 3m/s^{2}$
【例题2】一个质量为2kg的物体在水平地面上受到一个大小为30N的水平拉力,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,求物体运动的加速度。
【分析】
根据牛顿第二定律求出物体的加速度。
【解答】
物体受到重力、支持力、拉力和摩擦力,合力为拉力和滑动摩擦力的合力,根据牛顿第二定律得:
$F - \mu mg = ma$
代入数据解得:$a = 5m/s^{2}$
通过以上例题可以看出,求解物体运动的加速度需要知道物体的质量和受到的力,以及物体受到的摩擦力。根据牛顿第二定律求解即可。
高一物理实验课力学部分常见问题主要包括以下几个方面:
1. 实验原理和目的不清晰:学生可能对实验目的和原理理解不够深入,导致操作过程中无法达到预期结果。
2. 实验器材使用不当:对实验器材的正确使用和操作方法不熟悉,可能导致实验结果不准确。
3. 数据记录和处理问题:包括数据记录错误或遗漏,数据计算和整理方法错误等。
4. 实验操作中的安全问题:学生在实验过程中,需要注意安全,避免因操作不当导致意外伤害。
针对以上问题,可以给出以下建议:
1. 加强原理和目的的理解:教师在实验课前应加强学生对实验原理和目的的理解,确保学生在实验操作前对实验有充分了解。
2. 进行充分的实验前培训:在实验课前,对学生进行充分的培训,确保学生对实验器材的正确使用方法有充分的了解。
3. 引导学生正确记录数据:教师应引导学生正确记录数据,确保数据的准确性和完整性。
4. 加强安全教育:教师应定期对学生进行安全教育,确保学生了解如何避免实验操作中的安全问题。
例题:一个简单的力学实验,研究小车在斜面上的运动。
问题:我们在实验中需要注意哪些事项?
解答:实验中,我们需要注意小车的初始状态(静止或匀速运动),注意测量斜面的角度,确保其在一个合理的、能够产生明显运动的范围内。同时,注意正确使用测量工具,准确记录数据,并按照正确的数据处理方法进行计算和绘图。此外,我们还要注意安全,避免意外伤害。
希望以上内容可以帮助你更好地应对物理实验课力学部分可能出现的问题。
