高考物理 力學(xué)實(shí)驗(yàn)二輪真題訓(xùn)練

1、第10講力學(xué)實(shí)驗(yàn)1用游標(biāo)卡尺測得某樣品的長度如圖甲所示，其讀數(shù)L_ mm；用螺旋測微器測得該樣品的外徑如圖乙所示，其讀數(shù)D_ mm.解析：本題考查游標(biāo)卡尺和螺旋測微器的讀數(shù)方法游標(biāo)卡尺游標(biāo)尺零刻度線所對主尺刻度為5 cm即50 mm，游標(biāo)尺第17條刻度線與主尺對齊，故游標(biāo)尺讀數(shù)為0.05×17 mm0.85 mm，因此樣品長度為50.85 mm；螺旋測微器固定刻度部分讀數(shù)為4.5 mm，可動刻度部分讀數(shù)為0.202 mm，因此樣品外徑為4.702 mm.答案：50.854.702(4.7014.703均可)2(2013·浙江卷·21)如圖所示，裝置甲中掛有小桶的細(xì)

2、線繞過定滑輪，固定在小車上；裝置乙中橡皮筋的一端固定在導(dǎo)軌的左端，另一端系在小車上一同學(xué)用裝置甲和乙分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，經(jīng)正確操作獲得兩條紙帶和，紙帶上a、b、c均為打點(diǎn)計時器打出的點(diǎn)(1)任選一條紙帶讀出b、c兩點(diǎn)間距離為_；(2)任選一條紙帶求出c、e兩點(diǎn)間的平均速度大小為_，紙帶和上c、e兩點(diǎn)間的平均速度_(選填“大于”、“等于”或“小于”)；(3)圖中_(填選項)A兩條紙帶均為用裝置甲實(shí)驗(yàn)所得B兩條紙帶均為用裝置乙實(shí)驗(yàn)所得C紙帶為用裝置甲實(shí)驗(yàn)所得，紙帶為用裝置乙實(shí)驗(yàn)所得D紙帶為用裝置乙實(shí)驗(yàn)所得，紙帶為用裝置甲實(shí)驗(yàn)所得解析：(1)由紙帶可讀出b、c間距為2.10 cm，由紙帶讀出b、c間距為2

3、.40 cm(±0.05 cm，有效數(shù)字位數(shù)要準(zhǔn)確)(2)由，知t0.04 s，xce4.52 cm(紙帶)或xce5.00 cm(紙帶)，代入數(shù)據(jù)得，ce1.13 m/s(紙帶)或1.25 m/s(紙帶)，.(3)由紙帶各點(diǎn)間距分析可知，小車做勻加速運(yùn)動，從紙帶各點(diǎn)間距來看，小車開始做加速運(yùn)動，一段距離后做勻速運(yùn)動，故可知紙帶是用裝置甲實(shí)驗(yàn)所得，紙帶是用裝置乙實(shí)驗(yàn)所得，選C.答案：(1)2.10 cm或2.40 cm(±0.05 cm，有效數(shù)字位數(shù)要正確)(2)1.13 m/s或1.25 m/s(±0.05 m/s，有效數(shù)字位數(shù)不作要求)小于(3)C3.某探究小

4、組設(shè)計了“用一把尺子測定動摩擦因數(shù)”的實(shí)驗(yàn)方案如圖所示，將一個小球和一個滑塊用細(xì)繩連接，跨在斜面上端開始時小球和滑塊均靜止，剪斷細(xì)繩后，小球自由下落，滑塊沿斜面下滑，可先后聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音保持小球和滑塊釋放的位置不變，調(diào)整擋板位置，重復(fù)以上操作，直到能同時聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音用刻度尺測出小球下落的高度H、滑塊釋放點(diǎn)與擋板處的高度差h和沿斜面運(yùn)動的位移x.(空氣阻力對本實(shí)驗(yàn)的影響可以忽略)(1)滑塊沿斜面運(yùn)動的加速度與重力加速度的比值為_(2)滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為_(3)以下能引起實(shí)驗(yàn)誤差的是_a滑塊的質(zhì)量b當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮長度測量時的讀數(shù)誤差d小球落地和

5、滑塊撞擊擋板不同時解析：(1)自由落體運(yùn)動的規(guī)律為Hgt2，斜面上勻加速直線運(yùn)動的規(guī)律為xat2，所以(2)mgsin mgcos ma，其中sin ，cos ，解得(h).(3)從實(shí)驗(yàn)原理和理論計算結(jié)果看，引起實(shí)驗(yàn)誤差的主要是c、d.答案：(1)(2)(h)(3)cd4如圖甲所示，某組同學(xué)借用“探究a與F、m之間的定量關(guān)系”的相關(guān)實(shí)驗(yàn)思想、原理及操作，進(jìn)行“研究合外力做功和動能變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)：(1)為達(dá)到平衡阻力的目的，取下細(xì)繩及托盤，通過調(diào)整墊片的位置，改變長木板傾斜程度，根據(jù)打出的紙帶判斷小車是否做_運(yùn)動(2)連接細(xì)繩及托盤，放入砝碼，通過實(shí)驗(yàn)得到圖乙所示的紙帶紙帶上O為小車運(yùn)動起始

6、時刻所打的點(diǎn)，選取時間間隔為0.1 s的相鄰計數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G.實(shí)驗(yàn)時小車所受拉力為0.2 N，小車的質(zhì)量為0.2 kg.請計算小車所受合外力做的功W和小車動能的變化Ek，補(bǔ)填表中空格(結(jié)果保留至小數(shù)點(diǎn)后第四位).OBOCODOEOFW/J0.043 20.057 20.073 40.091 5Ek/J0.043 00.057 00.073 40.090 7分析上述數(shù)據(jù)可知：在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)WEk，與理論推導(dǎo)結(jié)果一致(3)實(shí)驗(yàn)前已測得托盤質(zhì)量為7.7×103 kg，實(shí)驗(yàn)時該組同學(xué)放入托盤中的砝碼質(zhì)量應(yīng)為_ kg.(g取9.8 m/s2，結(jié)果保留至小數(shù)點(diǎn)后第三位)解

7、析：(1)若已平衡摩擦力，則小車在木板上做勻速直線運(yùn)動(2)從紙帶上的O點(diǎn)到F點(diǎn)，WF·0.2×0.557 5 J0.111 5 J，打F點(diǎn)時速度vF m/s1.051 m/sEkMv×0.2×1.0512 J0.110 5 J.(3)打B點(diǎn)時小車的速度為vB m/s0.655 5 m/s所以小車的加速度a m/s20.99 m/s2小車所受的拉力F(m0m)(ga)，所以盤中砝碼的質(zhì)量mm0 kg7.7×103 kg0.015 kg.答案：(1)勻速直線(或勻速)(2)0.111 50.110 5(3)0.0155“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系

8、”實(shí)驗(yàn)的原理如圖所示(1)實(shí)驗(yàn)所需的器材有：附有定滑輪的長木板、打點(diǎn)計時器、紙帶和復(fù)寫紙、低壓學(xué)生電源、小車、砝碼、小桶、沙子、細(xì)繩、_和_(2)下列說法中正確的是_A平衡摩擦力時，要用細(xì)繩把裝沙的小桶通過定滑輪拴在小車上B平衡摩擦力后，如果改變了小車上砝碼的數(shù)量，應(yīng)重新平衡摩擦力C要將小桶和沙子的總重力mg當(dāng)做小車(質(zhì)量為M)受到的細(xì)繩拉力，必須使MmD實(shí)驗(yàn)時應(yīng)先接通電源再釋放小車(3)某學(xué)生保持小車及砝碼的質(zhì)量不變，測得5組小車加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)如下表所示，請你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上作出aF圖線.F(N)0.200.300.400.500.60a(m/s2)0.100.210.290

9、.320.49該圖線沒有通過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因可能是_該圖線的斜率所表示的意義是_解析：(1)測量長度時要用刻度尺，要知道小桶及沙子的質(zhì)量，需要用天平(2)平衡摩擦力以后，在后面的實(shí)驗(yàn)過程中，不需要再平衡摩擦力要使小桶和沙子的總重力mg當(dāng)做小車的拉力，應(yīng)滿足小車的質(zhì)量M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于m.要能獲得較多的紙帶上的點(diǎn)，應(yīng)先接通電源后釋放小車(3)aF圖象如圖所示圖象不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是實(shí)驗(yàn)前沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠由牛頓第二定律知mgMa或mg(Mm)a，得a或a，易知，aF圖線的斜率為或.答案：(1)刻度尺天平(帶有一套砝碼)(2)CD(3)aF圖線如圖所示沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠小桶質(zhì)量m(包

10、括沙子質(zhì)量)與小車質(zhì)量M之和的倒數(shù)或小車質(zhì)量M的倒數(shù)(兩種結(jié)果寫出任意一種均可)6.(2013·江蘇卷·11)某興趣小組利用自由落體運(yùn)動測定重力加速度，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示傾斜的球槽中放有若干個小鐵球，閉合開關(guān)K，電磁鐵吸住第1個小球手動敲擊彈性金屬片M，M與觸頭瞬間分開，第1個小球開始下落，M迅速恢復(fù)，電磁鐵又吸住第2個小球當(dāng)?shù)?個小球撞擊M時，M與觸頭分開，第2個小球開始下落這樣，就可測出多個小球下落的總時間(1)在實(shí)驗(yàn)中，下列做法正確的有_A電路中的電源只能選用交流電源B實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將M調(diào)整到電磁鐵的正下方C用直尺測量電磁鐵下端到M的豎直距離作為小球下落的高度D手動敲擊M的同

11、時按下秒表開始計時(2)實(shí)驗(yàn)測得小球下落的高度H1.980 m,10個小球下落的總時間T6.5 s可求出重力加速度g_ m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)在不增加實(shí)驗(yàn)器材的情況下，請?zhí)岢鰷p小實(shí)驗(yàn)誤差的兩個辦法(4)某同學(xué)考慮到電磁鐵在每次斷電后需要時間t磁性才消失，因此，每個小球的實(shí)際下落時間與它的測量時間相差t，這導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差為此，他分別取高度H1和H2，測量n個小球下落的總時間T1和T2.他是否可以利用這兩組數(shù)據(jù)消除t對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響？請推導(dǎo)說明解析：根據(jù)自由落體運(yùn)動的規(guī)律hgt2解決問題(1)若電源選用直流電源，電磁鐵可正常工作，選項A錯誤；實(shí)驗(yàn)時小球要撞擊M斷開電源，因此M應(yīng)在電磁鐵的正下方，選項B正確；小球下落的高度為電磁鐵下端到M的豎直距離與小球直徑的差，選項C錯誤；根據(jù)Hgt2，t可利用累積法，即從手動敲擊M的同時開始計時，測量出落下n個小球的時間T，則一個小球下落時間t，選項D正確(2)根據(jù)Hgt2和t，解得g m/s29.