2015年高考真題匯編16：力學(xué)實(shí)驗(yàn)

9/9力學(xué)實(shí)驗(yàn)1.【2015新課標(biāo)I-22)】（6分）某物理小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)粗測玩具小車通過凹形橋最低點(diǎn)的速度的實(shí)驗(yàn)，所用器材有：玩具小車、壓力式托盤秤、凹形橋模擬器（圓弧部分的半徑為R=0.20m）.完成下列填空：(1)將凹形橋模擬器靜置于托盤秤上，如圖（a）所示，托盤秤的示數(shù)為1.00kg;(2)將玩具小車放置在凹形橋模擬器最低點(diǎn)時(shí)，托盤秤示數(shù)如圖（b）所示，該示數(shù)為______kg.(3)將小車從凹形橋模擬器某一位置釋放，小車經(jīng)過最低點(diǎn)后滑向另一側(cè)，此過程中托盤秤的最大示數(shù)為m,多次從同一位置釋放小車，記錄各次的m值如下表所示：序號(hào)12345M(kg)1.801.751.851.751.90(4)根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可求出小車經(jīng)過凹形橋最低點(diǎn)時(shí)對橋的壓力為是_______N,玩具小車通過最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為_______m/s,(重力加速度大小取9.80m/s2，計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)【答案】（2）1.40（2分）（4）7.9（2分）1.4（2分）【解析】(2)根據(jù)秤盤指針可知量程是10kg,指針?biāo)甘緮?shù)是1.4kg;(4)記錄的托盤示數(shù)各次并不相同，而多次測量求平均值可以減少誤差，即=≈1.81kg,而模擬器的質(zhì)量為1.00kg,所以小車經(jīng)過凹形橋最低點(diǎn)時(shí)小車對橋的壓力FN=G-m橋g≈7.9N；徑向合力提供向心力，由牛頓第二、三定律和向心力的公式有：FN-m車g=m車v2/R,m車=1.40kg-1.00kg=0.40kg,代入數(shù)據(jù)得出小車通過最低點(diǎn)的速度是：v≈1.4m/s2.【2015新課標(biāo)II-22】22.（6分）某學(xué)生用圖（a）瑣事的實(shí)驗(yàn)裝置測量物塊與斜面的懂摩擦因數(shù)。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，物塊下滑過程中所得到的只帶的一部分如圖（b）所示，圖中標(biāo)出了5個(gè)連續(xù)點(diǎn)之間的距離。物塊下滑是的加速度a=m/s2；打點(diǎn)C點(diǎn)時(shí)物塊的速度v=m/s;已知重力加速度大小為g，求出動(dòng)摩擦因數(shù)，還需測量的物理量是（填正確答案標(biāo)號(hào)）A物塊的質(zhì)量B斜面的高度C斜面的傾角【答案】（1）3.25；1.79；(2)C【解析】（1）根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)可知：加速度；打點(diǎn)C點(diǎn)時(shí)物塊的速度（2）由牛頓第二定律得：加速度，所以求出動(dòng)摩擦因數(shù)，還需測量的物理量是斜面的傾角。3.【2015重慶-6（1）】.（19分）同學(xué)們利用如題6圖1所示方法估測反應(yīng)時(shí)間。首先，甲同學(xué)捏住直尺上端，使直尺保持豎直狀態(tài)，直尺零刻度線位于乙同學(xué)的兩指之間。當(dāng)乙看見甲放開直尺時(shí)，立即用手指捏直尺，若捏住位置的刻度讀數(shù)為，則乙同學(xué)的反應(yīng)時(shí)間為（重力加速度為）。基于上述原理，某同學(xué)用直尺制作測量反應(yīng)時(shí)間的工具，若測量范圍為0～0.4s，則所用直尺的長度至少為cm（取10m/s2）；若以相等時(shí)間間隔在該直尺的另一面標(biāo)記出表示反應(yīng)時(shí)間的刻度線，則每個(gè)時(shí)間間隔在直尺上對應(yīng)的長度是的（選填“相等”或“不相等”）.【答案】，80，不相等【解析】試題分析：①在人的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)直尺做自由落體運(yùn)動(dòng)，有，解得；②反應(yīng)時(shí)間最長為，需要直尺的長度為；③自由落體運(yùn)動(dòng)從計(jì)時(shí)開始連續(xù)相等時(shí)間的位移為1:4:9:16，而相等時(shí)間內(nèi)的位移為1:3:5:7，故長度不相等。4.【2015浙江-21】甲同學(xué)準(zhǔn)備做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)，乙同學(xué)準(zhǔn)備做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)（1）圖1中A、B、C、D、E表示部分實(shí)驗(yàn)器材，甲同學(xué)需在圖中選用的器材_____________乙同學(xué)需在圖中選用的器材___________.（用字母表示）（2）乙同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室選齊所需器材后，經(jīng)正確操作獲得如圖2所示的兩條紙帶①和②。紙帶__________的加速度大（填①或者②），其加速度大小為____________.【答案】（1）AB；BDE（2）①，（）【解析】（1）“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)，需要在豎直面上打出一條重錘下落的紙帶，即可驗(yàn)證，故選儀器AB；“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)需要鉤碼拉動(dòng)小車打出一條紙帶，故選BDE。（2）紙帶1中前第1、2點(diǎn)與第2、3點(diǎn)的位移差為三個(gè)點(diǎn)的位移差為紙帶②中前第1、2點(diǎn)與第2、3點(diǎn)的位移差為三個(gè)點(diǎn)的位移差為根據(jù)逐差法可得紙帶①的加速度大，大小為5.（2015四川-8（1））（6分）某同學(xué)在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”時(shí)，安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，讓刻度尺零刻度與彈簧上端平齊，在彈簧下端掛1個(gè)鉤碼，靜止時(shí)彈簧長度為l1，如圖1所示，圖2是此時(shí)固定在彈簧掛鉤上的指針在刻度尺（最小分度是1毫米）上位置的放大圖，示數(shù)l1＝cm.。在彈簧下端分別掛2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)相同鉤碼，靜止時(shí)彈簧長度分別是l2、l3、l4、l5。已知每個(gè)鉤碼質(zhì)量是50g，掛2個(gè)鉤碼時(shí)，彈簧彈力F2＝N（當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝9.8m/s2）。要得到彈簧伸長量x，還需要測量的是。作出F-x曲線，得到彈力與彈簧伸長量的關(guān)系。【答案】25.850.98彈簧的原長l0【解析】根據(jù)圖2指針指示可知，l1=25.85cm，掛2個(gè)鉤碼時(shí)，以2個(gè)鉤碼整體為研究對象，受重力mg和彈簧的拉力F2作用而處于平衡，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件有：F2=mg=2×50×10-3×9.8N=0.987N，彈簧的伸長（縮短量）x=|l-l0|，其中l(wèi)為彈簧形變以后的長度，l0為彈簧的原長，因此要得到彈簧伸長量x，還需要測量的是彈簧的原長l0。6.【2015山東-21】.某同學(xué)通過下述實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證力的平行四邊形定則。實(shí)驗(yàn)步驟：①將彈簧秤固定在貼有白紙的豎直木板上，使其軸線沿豎直方向。②如圖甲所示，將環(huán)形橡皮筋一端掛在彈簧秤的秤鉤上，另一端用圓珠筆尖豎直向下拉，直到彈簧秤示數(shù)為某一設(shè)定值時(shí)，將橡皮筋兩端的位置記為O1、O2，記錄彈簧秤的示數(shù)F，測量并記錄O1、O2間的距離（即橡皮筋的長度l）。每次將彈簧秤示數(shù)改變0.50N，測出所對應(yīng)的l，部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示：F(N)00.501.001.052.002.50l(cm)l010.9712.0213.0013.9815.05③找出②中F=2.50N時(shí)橡皮筋兩端的位置，重新記為、，橡皮筋的拉力記為。④在秤鉤上涂抹少許潤滑油，將橡皮筋搭在秤鉤上，如圖乙所示。用兩圓珠筆尖成適當(dāng)角度同時(shí)拉橡皮筋的兩端，使秤鉤的下端達(dá)到O點(diǎn)，將兩筆尖的位置標(biāo)記為A、B，橡皮筋OA段的拉力記為FOA，OB段的拉力記為FOB。完成下列作圖和填空：（1）利用表中數(shù)據(jù)在給出的坐標(biāo)紙上（見答題卡）畫出F—l圖線，根據(jù)圖線求得l0=_____cm。（2）測得OA=6.00cm，OB=7.60cm，則FOA的大小為________N。（3）根據(jù)給出的標(biāo)度，在答題卡上作出FOA和FOB的合力的圖示。（4）通過比較與________的大小和方向，即可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論?！敬鸢浮浚?）10.00；（2）1.80；（3）如圖；（4）FOO’【解析】試題分析：（1）做出F-l圖像，求得直線的截距即為l0，可得l0=10.00cm；（2）可計(jì)算彈簧的勁度系數(shù)為；若OA=6.00cm，OB=7.60cm，則彈簧的彈力；則此時(shí)；（3）如圖；（4）通過比較F’和FOO’的大小和方向，可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論.7.【2015廣東-34】34．（1）（8分）某同學(xué)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。①請完成以下主要?shí)驗(yàn)步驟：按圖14（a）安裝實(shí)驗(yàn)器材并連接電源；豎直提起系起有重物的紙帶，使重物（填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）計(jì)時(shí)器下端；，，使重物自由下落；關(guān)閉電源，取出紙帶；換新紙帶重復(fù)實(shí)驗(yàn)。②圖14（b）和（c）是實(shí)驗(yàn)獲得的兩條紙帶，應(yīng)選取（填“b”或“c”）來計(jì)算重力加速度。在實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理都正確的情況下，得到的結(jié)果仍小于當(dāng)?shù)刂亓铀俣?，主要原因是空氣阻力和?！敬鸢浮?1\*GB3①靠近先接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后釋放紙帶=2\*GB3②b紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間存在摩擦阻力8.【2015福建-19】19.(18分)（1）（6分）某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。①圖甲是不掛鉤碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，其示數(shù)為7.73cm，圖乙是在彈簧下端懸掛鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，此時(shí)彈簧的伸長量△l為cm;②本實(shí)驗(yàn)通過在彈簧下端懸掛鉤碼的方法來改變彈簧的彈力，關(guān)于此操作，下列選項(xiàng)中規(guī)范的做法是；（填選項(xiàng)前的字母）逐一增掛鉤碼，記下每增加一只鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對應(yīng)的鉤碼總重隨意增減鉤碼，記下增減鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對應(yīng)的鉤碼總重③圖丙是該同學(xué)描繪的彈簧的伸長量△l與彈力F的關(guān)系圖線，圖線的AB段明顯偏離直線OA，造成這種現(xiàn)象的主要原因是?！敬鸢浮浚?.93cm；A；鉤碼重力超過彈簧彈力范圍【解析】由乙圖可知，讀數(shù)為14.66cm，所以彈簧伸長14.66-7.73=6.93cm，若隨意增減砝碼，會(huì)作圖不方便，有可能會(huì)超出彈簧形變范圍，所以應(yīng)逐一增掛鉤碼；由圖知AB伸長量與彈力不成線性關(guān)系，是因?yàn)殂^碼重力超過彈簧彈力范圍。9.【2015安徽-21(I)】（18分）.在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用圖釘把白紙固定在水平放置的木板上，將橡皮條的一端固定在木板上一點(diǎn)，兩個(gè)細(xì)繩套系在橡皮條的另一端，用兩個(gè)彈簧測力計(jì)分別拉住兩個(gè)細(xì)繩套，互成角度地施加拉力，使得橡皮條伸長，結(jié)點(diǎn)到達(dá)紙面上某一位置，如圖所示，請將以下的實(shí)驗(yàn)操作和處理補(bǔ)充完整：①用鉛筆描下結(jié)點(diǎn)位置，記為O；②記錄兩個(gè)彈簧測力計(jì)的示數(shù)F1和F2，沿每條細(xì)繩的方向用鉛筆分別描出幾個(gè)點(diǎn)，用刻度尺把相應(yīng)的點(diǎn)連成線；③只用一個(gè)彈簧測力計(jì)，通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)仍拉到位置O，記錄測力計(jì)的示數(shù)F3，_________；④按照力的圖示要求，作出拉力F1、F2、F3；⑤根據(jù)力的平行四邊形定則作出F1、F2的合力F；⑥比較________________的一致程度，若有較大差異，對其原因進(jìn)行分析，并作出相應(yīng)的改進(jìn)后再進(jìn)行試驗(yàn)。【答案】③沿此時(shí)細(xì)繩的方向用鉛筆描出幾個(gè)點(diǎn)，用刻度尺把這些點(diǎn)連成直線⑥F和F3【解析】=3\*GB3③需要記錄拉力的方向；=6\*GB3⑥應(yīng)該比較用平行四邊形定則做出的合力F和實(shí)際值F2的大小和方向是否一樣。10.【2015天津-9】(2)某同學(xué)利用單擺測量重力加速度①為了使測量誤差盡量小，下列說法正確的是A．組裝單擺須選用密度和直徑都較小的擺球B．組裝單擺須選用輕且不易伸長的細(xì)線C．實(shí)驗(yàn)時(shí)須使擺球在同一豎直面內(nèi)擺動(dòng)D．?dāng)[長一定的情況下．?dāng)[的振幅盡量大eq\o\ac(○,2)如圖所示，在物理支架的豎直立柱上固定有擺長約1m的單擺。實(shí)驗(yàn)時(shí)，