高考物理試題分類匯編-力學(xué)試驗(yàn)解析

1、2009年高考物理試題分類匯編一一力學(xué)實(shí)驗(yàn)1、(2009年全國(guó)卷I) 23.某同學(xué)為了探究物體在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)摩擦力與斜面傾角的關(guān)系，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置如圖。長(zhǎng)直平板一端放在水平桌面上，另一 端架在一物塊上。在平板上標(biāo)出 A、B兩點(diǎn), B點(diǎn)處放置一光電門，用光電計(jì)時(shí)器記錄滑 塊通過光電門時(shí)擋光的時(shí)間，實(shí)驗(yàn)步驟如下： 用游標(biāo)卡尺測(cè)測(cè)最滑塊的擋光長(zhǎng)度 用直尺測(cè)量A、B之間的距離s,不hiwAs-h2d,用天平測(cè)量滑塊的質(zhì)量 點(diǎn)到水平桌面的垂直距離將滑塊從A點(diǎn)靜止釋放.由光電計(jì)時(shí)器讀出滑塊的擋光時(shí)間m；h1, B點(diǎn)到水平桌面的垂直距離h2;t； 重復(fù)步驟 數(shù)次，井求擋光時(shí)間的平均值 t利用所測(cè)數(shù)據(jù)求出摩擦力

2、 f和斜面傾角的余弦值多次改變斜面的傾角，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟做出(1)用測(cè)量的物理量完成下列各式(重力加速度為cos a；f - cos a關(guān)系曲線。g)斜面傾角的余弦 cos a= 滑塊通過光電門時(shí)的速度V = 滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度 a=滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)所受到的摩擦阻力f=主尺cmrnrrn5 I0旃標(biāo)尺(2)測(cè)量滑塊擋光長(zhǎng)度的游標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖所示，讀得答案(1)cos.一(2)2a =22sthi - h2 d2mg- m _2s2st(2) 3.62cm【解析】(1)物塊在斜面上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，受重力、支持力、滑動(dòng)摩擦力，如圖所示 根據(jù)三角形關(guān)系可得到cosa = 1一.戈)2，一 x

3、d根據(jù)v =X =dt t根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式22a，有s 二 一2a，即有a =d22st2m , | y1- y3 I =m, | x1 x2 | =yi、y2和y3,從圖2中可讀出I yi m (保留兩位小數(shù))。根據(jù)牛頓第二定律mg sin H - f = ma，則有 f = mg -h1-h2 - m d_2 .s 2st(2)在游標(biāo)卡尺中，主尺上是 3.6cm,在游標(biāo)尺上恰好是第 2條刻度線與主尺對(duì)齊，再考慮到卡尺是10分度，所以讀數(shù)為 3.6cm+0.2 ximm=3.62cm。2、(2009年全國(guó)卷H) 23.某同學(xué)得用圖1所示裝置做 講究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果在坐標(biāo)紙上描出了

4、小球水平拋出后的運(yùn)動(dòng)軌跡， 但不慎將畫有軌跡圖線的坐標(biāo)約丟失了一部分，剩余部分如圖2所示，圖2中水平方向與豎直方向每小格的長(zhǎng)度均代表0.10m, Pi、P2和P3是軌跡圖線上的3個(gè)點(diǎn)，Pi和P2、P2和P3之間的水平距離相等。完成下列填空：(重力加速度取 9.8m/s2)(1)設(shè)Pl、P2、和P3的橫坐標(biāo)分別為 Xi、X2和X3,縱坐標(biāo)分別為(2)若已測(cè)知拋出后小球在水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，利用(所用的時(shí)間為,s,小球拋出后的水平速度為1)中讀取的數(shù)據(jù)，求小球從P1運(yùn)動(dòng)到P2m/s (均可用根號(hào)表不)。,(3)已測(cè)得小球拋也前下滑的高度為0.50m,設(shè)E1和E2分別為開始下滑時(shí)和拋也時(shí)的機(jī)械能，則

5、小球從開始下滑到拋出的過程中機(jī)械能的相對(duì)損失,E1 -E2E1X100%=% (保留兩位有效數(shù)字)水平方向答案(1)0.610.208.21.613.00.60【解析】本題考查研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)。由圖可知Pl到P2兩點(diǎn)在豎直方向的間隔為6格，Pi到P3兩點(diǎn)在豎直方向的間隔為16格所以有y1_y2 =0.60m.y1 -y3 =1.60m. P1到P2兩點(diǎn)在水平方向的距離為6個(gè)格.則有 X1 -x2=0.60m.(2)由水平方向的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)可知P1至P2與P2至1JP3的時(shí)間相等，根據(jù)Ax = at2,解得時(shí)間約為0. 2s,則有v0=X/60=3.0m/st 0.2(3)設(shè)拋出點(diǎn)為勢(shì)能零點(diǎn)，則開

6、始下滑時(shí)的機(jī)械能為E1=mgh=mg/2,拋出時(shí)的機(jī)械能為12E2=mv0 =4.5m,則根2據(jù) Ei E2 ;0.082E1(1)設(shè)法讓橡皮筋對(duì)小車做的功分別為W、2W、3W、(2)分析打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，求出小車的速度Vi、V2、V3、打點(diǎn)在時(shí)器.紙帶/一橡皮筋作出W -v草圖；分析W -v圖像。如果 W-v圖像是一條直線，表明Woe V；如果不是直線，可考慮是否存在Wv2、Wv3、WJV等關(guān)系。以下關(guān)于該試驗(yàn)的說法中有一項(xiàng)不正確，它是3、(2009年安徽卷)21.出.探究力對(duì)原來靜止的物體做的功與物 體獲得的速度的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)主要過程如下：A .本實(shí)驗(yàn)設(shè)法讓橡皮筋對(duì)小車

7、做的功分別為W、2W、3W、O所采用的方法是選用同樣的橡皮筋,并在每次實(shí)驗(yàn)中使橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度保持一致。當(dāng)用1條橡皮筋進(jìn)行是實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功為W,用2條、3條、分別是2W、3W、橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次、實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功B .小車運(yùn)動(dòng)中會(huì)受到阻力，補(bǔ)償?shù)姆椒?，可以使木板適當(dāng)傾斜。C.某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中，得到一條記錄紙帶。紙帶上打出的點(diǎn)，兩端密、中間疏。出現(xiàn)這種情況的原因, 可能是沒有使木板傾斜或傾角太小。D.根據(jù)記錄紙帶上打出的點(diǎn)，求小車獲得的速度的方法，是以紙帶上第一點(diǎn)到最后一點(diǎn)的距離來進(jìn)行計(jì)算。答案：Do這個(gè)速度是指橡皮繩做功完畢時(shí)的速度,解析：本實(shí)驗(yàn)的目的是探

8、究橡皮繩做的功與物體獲得速度的關(guān)系。而不整個(gè)過程的平均速度，所以4、(2009 年福建卷)19. (1) 為外方內(nèi)圓的小螺母，如圖所示。A.50等分的游標(biāo)卡尺D選項(xiàng)是錯(cuò)誤的。在通用技術(shù)課上，某小組在組裝潛艇模型時(shí)，需要一枚截面現(xiàn)需要精確測(cè)量小螺母的內(nèi)徑，可選用的儀器有：B.螺旋測(cè)微器在所提供的儀器中應(yīng)選用 在測(cè)量過程中，某同學(xué)在小螺母中空部分是 OO360范圍內(nèi)選取不同的位置進(jìn)行多次測(cè)量取平均值的目的【解析】游標(biāo)卡尺方便地測(cè)量?jī)?nèi)徑、外徑和深度，而螺旋測(cè)微器只能測(cè)外徑。故選 多次測(cè)量取平均值的目的就是減小偶然誤差。5、(2009年廣東物理)15.某實(shí)驗(yàn)小組利用拉力傳感器和速度傳感 器探究 動(dòng)能定

9、理”。如圖12,他們將拉力傳感器固定在小車上，用 不可伸長(zhǎng)的細(xì)線將其通過一個(gè)定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記 錄通過A、B時(shí)的速度大小。小車中可以放置祛碼。(1)實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：測(cè)量 和拉力傳感器的總質(zhì)量 M 1;把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連； 正確連接所需電路；Ao拉力傳感器速度傳感器c nL將小車停在C點(diǎn),，小車在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，記錄細(xì)線圖12拉力及小車通過 A、B時(shí)的速度。在小車中增加祛碼，或 ,重復(fù)的操作。(2)表1是他們測(cè)得的一組數(shù)據(jù)， 其中M是M1與小車中祛碼質(zhì)量之和,是兩個(gè)速度傳感器記錄速度的平方差，可以據(jù)此計(jì)算出動(dòng)能變化量功。表格中的A E3 =

10、E, F是拉力傳感器受到的拉力， W。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)是F在A、B間所作的答案.A較小實(shí)驗(yàn)的偶然誤差(3)根據(jù)表1,請(qǐng)?jiān)趫D13中的方格紙上作出 AE-W圖線。次數(shù)M /leg忖71Afs)3盛”F/yF7/J10. 5000.7600.190口. 4000. 20020. 5001.650.4130.84002030. 5002.40阻1,220嵋41. 0002401. 202,420L2L5.0002. 84L422.860L43表1數(shù)據(jù)記錄表:加二44件:球洋二井排.U4-L.二一.ttz-T| 尸丁一丁期士二黑二H ： 1琮:息江Hl二出七-LUJ-上 LLL.Lt十-J-1-

11、ULi:：1:由大:1:原大二粒;1 二晨七-L-L4.X. L.VJLJ.-J-1-1-Hi：；1二喏點(diǎn)二g : : 1二中大；：驚川:-j ：口出-LU-4-L-L4.J-上 LLL.士二十券升 -J-1-1-一一 4期士；1；：1:吟割:卜:品- 二聲壯,反？-LE.4.J-上4X一二44-U4.4.期士；二：1：1于H七_(dá)j_；_二斌:-：；:種:-L：4-4.1 LUL工L. 1 s圖13答案：（1）小車；接通電源后釋放小車；減少鉤碼的個(gè)數(shù)（2） 0.619; 0.610（3）圖C C【解析】（1）略；（2）由各組數(shù)據(jù)可見規(guī)律AE=1mv2V12,2可得E3=0.600;觀察F-W數(shù)

12、據(jù)規(guī)律可彳#數(shù)值上W=F/2=0.610;（3）在方格紙上作出 E-W圖線如圖所示1.66、（2009年海南卷）13.某同學(xué)用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器分別測(cè)量一薄的金屬圓片的直徑和厚度，讀出圖中的示數(shù)，該金屬圓片的直徑的測(cè)量值為可逞強(qiáng)旨i 一一-g-Tku rcm,厚度的測(cè)量值為mm 。答案：1.240 ,1.682 （或 1.683）【解析】游標(biāo)卡尺的讀數(shù)，按步驟進(jìn)行則不會(huì)出錯(cuò)。首先，確定游標(biāo)卡尺的精度為 20分度，即為0.05mm,然后以毫米為單位從主尺上讀出整毫米數(shù)12.00mm ,注意小數(shù)點(diǎn)后的有效數(shù)字要與精度一樣，再從游標(biāo)尺上找出對(duì)的最齊一根刻線，精度M格數(shù)=0.05 M 8mm=0.4

13、0mm ,最后兩者相加，根據(jù)題目單位要求換算為需要的數(shù)據(jù)，12.00mm+0.40mm=12.40mm=1.240cm 。螺旋測(cè)微器的讀數(shù) 1.5mm+0.01 父 18.2mm=1.682mm。7、（2009年江蘇物理）11.探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.（1）在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中，打出了一條紙袋如圖乙所示。 計(jì)時(shí)器大點(diǎn)的時(shí)間間隔為 0.02s.從比較清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)， 量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離。該小車的加速度a=m/s2.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（2）平衡摩擦力后，將 5個(gè)相同的祛碼都放在小車上 .掛上祛碼盤，然后每次從小車上取一

14、個(gè)祛碼添加到祛碼盤中，測(cè)量小車的加速度。小車的加速度a與祛碼盤中祛碼總重力 F的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：祛碼盤中祛碼總重力F （N）0.1960.3920.5880.7840.980加速度a (ms-2)0.691.181.662.182.70請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出a-F的關(guān)系圖像（3）根據(jù)提供的試驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的a-F圖線不通過原點(diǎn)，請(qǐng)說明主要原因。答案：（1） 0.16 （0.15也算對(duì)）（見圖）（3）未計(jì)入祛碼盤的重力【解析】（1）處理勻變速直線運(yùn)動(dòng)中所打出的紙帶，求解加速度用公式Ax=at2,關(guān)鍵弄清公式中各個(gè)量的物理意義，也為連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移差，t為連需相等的時(shí)間間隔，如果每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)點(diǎn)，則連

15、續(xù)兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為 t=0.1s, Ax = （3.68-3.52） d0/m,帶入可得加速度 a=0.16m/s2。也可以使用最后段和第二段的位移差求解，得加速度a =0.15m/s2.（2）根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)，合理的設(shè)計(jì)橫縱坐標(biāo)的刻度值，使圖線傾斜程度太小也不能太大，以與水平方向夾角45。左右為宜。由此確定 F的范圍從0設(shè)置到1N較合適，而a則從0到3m/s2較合適。設(shè)好刻度，根 據(jù)數(shù)據(jù)確定個(gè)點(diǎn)的位置，將個(gè)點(diǎn)用一條直線連起來，延長(zhǎng)交與坐標(biāo)軸某一點(diǎn)。如圖所示。（3）處理圖象問題要注意圖線的斜率、交點(diǎn)、拐點(diǎn)、面積等意義，能正確理解這些量的意義則很多問題 將會(huì)迎刃而解。與縱坐標(biāo)相交而不過原點(diǎn)，該交點(diǎn)

16、說明當(dāng)不掛祛碼時(shí)，小車仍由加速度，即繩對(duì)小車仍有 拉力，從此拉力的來源考慮很容易得到答案，是因?yàn)殪畲a盤的重力，而在（2）問的圖表中只給出了祛碼的總重力，而沒有考慮祛碼盤的重力。8、（2009年寧夏卷）22.某同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)量一圓柱體的長(zhǎng)度1,用螺旋測(cè)微器測(cè)量該圓柱體的直徑d ,示數(shù)如圖。由圖可讀出 l=cm, d =mm答案 2.25, 6.860【解析】游標(biāo)卡尺的讀數(shù)x=22mm+0.1mmM5=22.5mm = 2.25cm ； 螺旋測(cè)微器的讀數(shù) y =6.5mm+0.01mm父36.0 = 6.860mm 。9、（2009年山東卷）23. （1）某同學(xué)在家中嘗試驗(yàn)證平行四邊形定則，他找

17、到 三條相同的橡皮筋（遵循胡克定律）和若干小事物，以及刻度尺、三角板、鉛 筆、細(xì)繩、白紙、釘字，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：將兩條橡皮筋的一端分別在墻上的兩個(gè)釘子A、B上，另一端與第二條橡皮筋連接，結(jié)點(diǎn)為 O,將第三條橡皮筋 的另一端通過細(xì)胞掛一重物。為完成實(shí)驗(yàn)，下述操作中必需的是 。a.測(cè)量細(xì)繩的長(zhǎng)度b.測(cè)量橡皮筋的原長(zhǎng)c.測(cè)量懸掛重物后像皮筋的長(zhǎng)度d.記錄懸掛重物后結(jié)點(diǎn) O的位置釘子位置固定，欲利用現(xiàn)有器材，改變條件再次實(shí)驗(yàn)證，可采用的方法是 答案：bcd 更換不同的小重物10、（2009年上海物理）17.如圖為 用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)）研究加速度和力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）在該實(shí)

18、驗(yàn)中必須采用控制變量法，應(yīng)保不變，用鉤碼所受的重力作為 ,用DIS測(cè)小車的加速度。亡鉤碼位移傳感器（發(fā)射器）pM1fso1（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量。在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可畫出位移傳感器（接收器）a-F關(guān)系圖線（如圖所示）。分析此圖線的 OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是 。（單選題）此圖線的 AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是（A）小車與軌道之間存在摩擦（B）導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)（C）所掛鉤碼的總質(zhì)量太大（D）所用小車的質(zhì)量太大【答案】（1）小車的總質(zhì)量，小車所受外力，（2）在質(zhì)量不變的條件下，加速度與外力成正比，C,【解析】（1）因?yàn)橐剿?加速度和力的關(guān)系”所以應(yīng)保持小

19、車的總質(zhì)量不變,鉤碼所受的重力作為小車所受外力；（2）由于OA段a-F關(guān)系為一傾斜的直線， 所以在質(zhì)量不變的條件下,加速度與外力成正比；由實(shí)驗(yàn)原理:mg =Ma得2 =mg =F ,而實(shí)際上a，= mg ,可見AB段明 M M(M m)顯偏離直線是由于沒有滿足 Mm造成的。11、（2009年四川卷）22. （2）氣墊導(dǎo)軌（如圖甲）工作時(shí)，空氣 從導(dǎo)軌表面的小孔噴出，在導(dǎo)軌表面和滑塊內(nèi)表面之間形成一 層薄薄的空氣層，使滑塊不與導(dǎo)軌表面直接接觸，大大減小了 滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力。為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，在水平氣墊導(dǎo)軌 上放置兩個(gè)質(zhì)量均為 a的滑塊，每個(gè)滑塊的一端分別與穿過打 點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，兩個(gè)打點(diǎn)

20、計(jì)時(shí)器所用電源的頻率均為b.氣墊導(dǎo)軌正常工作后，接通兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，并讓兩滑塊以不同的速度相向運(yùn)動(dòng)，兩滑塊相碰后粘在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。圖乙為某次實(shí)驗(yàn)打出的、點(diǎn)跡清晰的紙帶的 一部分，在紙帶上以同間距的6個(gè)連續(xù)點(diǎn)為一段劃分紙帶，用刻度尺分別量出其長(zhǎng)度Si、S2和*.若題中各物理量的單位均為國(guó)際單位，那么，碰撞前兩滑塊的動(dòng)量大小分別為 、,兩滑塊的總 動(dòng)量大小為 ;碰撞后兩滑塊的總動(dòng)量大小為 。重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，多做幾次。若碰撞前、 后兩滑塊的總動(dòng)量在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等，則動(dòng)量守恒定律得到驗(yàn)證。V.答案：（2） 0.2abs3 0.2absi （兩空可互換），0.2ab（ss3）; 0.4ab

21、s2解析：動(dòng)量P= mv,根據(jù)v= S/ （5T）可知兩滑塊碰前的速度分別為vi=0.2s）b、V2=0.2%b,則碰前動(dòng)量分別為0.2absi和0.2abs3,總動(dòng)量大小為 avi av2= 0.2ab（si-s3）;碰撞后兩滑塊的總動(dòng)量大小為2av=2a sR（5T） =0.4abs2。12、（2009年天津卷）9. （3）如圖所示，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，使重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由 下落，利用此裝置可以測(cè)定重力和速度。所需器材有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（帶導(dǎo)線）、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的鐵架臺(tái)和帶夾子的重物，此外還需 （填字母代號(hào)）中的器材。A.直流電源、天平及祛碼B.直流電源、毫米刻度尺C.交流

22、電源、天平及祛碼D.交流電源、毫米刻度尺通過作圖象的方法可以剔除偶然誤差較大的數(shù)據(jù)，提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確程度。為使圖線的斜率等于重力加速度，除作 v-t圖象外，還可作 圖象，其縱軸表示的是 ,橫軸表示的是 。2答案： D,-h ,速度平方的二分之一，重物下落的高度。2【解析】本題考查用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)重力加速度。涉及器材的選取和用圖像處理數(shù)據(jù)的方法。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需接交流電源。重力加速度與物體的質(zhì)量無關(guān)，所以不要天平和祛碼。計(jì)算速度需要測(cè)相鄰 計(jì)數(shù)的距離，需要刻度尺，選 D。2v 由公式v2 =2gh,如繪出 一-h圖像，其斜率也等于重力加速度。213、（2009年浙江卷）22. n. （1）在 探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系 ”實(shí)驗(yàn)中，兩位同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球 的直徑如圖甲、乙所示。測(cè)量方法正確的是 （選填 甲或 乙”）。圖甲圖乙（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，若擺球在垂直紙面的平面內(nèi)擺動(dòng)，為了將人工記錄