（江蘇專用）高三物理解析分項匯編 專題16 力學實驗1（考試說明內(nèi)要求實驗）（含解析）新人教版

江蘇省物理單科卷有其特定的命題模板，無論是命題題型、考點分布、模型情景等，還是命題思路和發(fā)展趨向方面都不同于其他省市的地方卷。為了給江蘇考區(qū)廣大師生提供一套專屬自己的復習備考資料，物理解析團隊的名校名師們精心編寫了本系列資料。本資料以江蘇考區(qū)的最新名校試題為主，借鑒并吸收了其他省市最新模擬題中對江蘇考區(qū)具有借鑒價值的典型題，優(yōu)化組合，合理編排，極限命制。專題16力學實驗1(考試說明內(nèi)要求實驗)(解析版)1．【2013?蘇州五市三區(qū)第一學期期中】如圖甲所示，在“探究求合力的方法”的實驗時，先是通過兩細繩用兩個彈簧秤互成角度地拉橡皮條，后用一個彈簧秤通過細繩拉橡皮條，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細繩的結(jié)點，OB和OC為細繩，圖乙是白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖。⑴圖乙中的F和F′兩力中，方向一定沿AO方向的是；⑵實驗中兩次拉橡皮條，以下注意事項正確的是(填字母代號)。A．將橡皮條拉伸相同長度即可B．將橡皮條沿相同方向拉到相同長度C．將彈簧秤都拉到相同刻度D．將橡皮條和繩的結(jié)點拉到相同位置⑶以下觀點對減小實驗誤差有益的說法是(填字母代號)。A．兩繩必須等長B．彈簧秤、細繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行C．用兩彈簧秤同時拉細繩時，兩繩套方向應(yīng)成90°角，以便算出合力大小D．拉橡皮條的細繩要長些，標記同一細繩方向的兩點要遠一點1．⑴F′；⑵BD；⑶BD解析：⑴當用一個彈簧秤拉橡皮條時，拉力的方向一定沿著橡皮條方向，即AO方向，因此F′的方向一定沿AO方向；⑵本實驗采用的是等效替代法，因此每次都需將橡皮條和繩的結(jié)點拉到相同位置O，故選項D正確；當滿足上述條件時，橡皮條一定沿相同方向拉伸到相同長度，故選項B正確；選項A、C僅僅滿足了力的大小要求，而力是矢量，未滿足方向要求，故選項A、C錯誤。⑶實驗時繩長適中即可，沒有具體長度要求，更不需相等長度，故選項A錯誤；實驗過程中使彈簧秤、細2．【2013?南師附中第一學期期中】在“探究力的平行四邊形定則”的實驗中，用圖釘把橡皮筋的一端固定在板上的A點，在橡皮筋的另一端拴上兩條細繩，細繩另一端系在繩套B、C(用來連接彈簧測力計)，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細繩的結(jié)點，OB和OC為細繩。⑴本實驗中，除了方木板、白紙、圖釘、細繩套、橡皮筋、鉛筆、彈簧秤外，還需要的器材有：；⑵本實驗采用的科學方法是；A．理想實驗法B．等效替代法C．控制變量法D．建立物理模型法⑶實驗中，假如F1的大小及方向固定不變，那么為了使橡皮筋仍然伸長到O點，對F2來說，下面幾種說法中正確的有；A．F2可以有多個方向B．F2的方向和大小可以有多個值C．F2的方向和大小是唯一確定值D．F2的方向是唯一確定值，但大小可以有多個值⑷下圖是李明和張華兩位同學在做以上實驗時得到的結(jié)果，其中比較符合實驗事實的是的實驗結(jié)果。(力F′是用一只彈簧秤拉時的圖示)2．⑴刻度尺、量角器；⑵B；⑶C；⑷張華。解析：⑴實驗中需要測量分力、合力，并且要作力的圖示，3．【2014?無錫市第一學期期中】光電計時器是一種研究物體運動情況的常見儀器．當有物體從光電門通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間．現(xiàn)利用如圖甲所示裝置探究物體的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系，其NQ是水平桌面，PQ是一端帶有滑輪的長木板，l、2是固定在木板上的兩個光電門(與之連接的兩個光電計時器沒有畫出)．小車上固定著用于擋光的窄片K，測得其寬度為d，讓小車從木板的頂端滑下，光電門l、2各自連接的計時器顯示窄片K的擋光時間分別為t1和t2．⑴該實驗中，在改變小車的質(zhì)量M或沙桶的總質(zhì)量m時，保持M>>m，這樣做的目的是；⑵為了計算出小車的加速度，除了測量d、t1和t2之外，還需要測量，若上述測量的量用石表示，則用這些物理量計算加速度的表達式為a＝；⑶某位同學經(jīng)過測量、計算得到如下表數(shù)據(jù)，請在圖乙中作出小車加速度與所受合外力的關(guān)系圖像．⑷由圖象可以看出，該實驗存在著較大的誤差，產(chǎn)生誤差的主要原因是．⑷由圖象可知，圖線不過坐標原點，存在橫截距，即施加一定的外力后，小車加速度仍然為零，因此該誤差產(chǎn)生的原因是木板傾角太小(或平衡摩擦不足)考點：本題主要考查了“探究物體的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系”的實驗問題。4．【2013?南師附中第一學期期中】為研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”，某同學設(shè)計了如圖所示的實驗裝置，圖中打點計時器的交流電源頻率為f＝50Hz。⑴完成下列實驗步驟中的填空：①平衡小車所受的阻力：小吊盤中不放物塊，調(diào)整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點計時器打出一系列的點；②按住小車，在小吊盤中放入適當質(zhì)量的物塊，在小車中放入砝碼；③打開打點計時器電源，釋放小車，獲得帶有點跡的紙帶，在紙帶上標出小車中砝碼的質(zhì)量m；④按住小車，改變小車中砝碼的質(zhì)量，重復步驟③；⑤在每條紙帶上清晰的部分，每5個間隔標注一個計數(shù)點，測量相鄰計數(shù)點的間距s1，s2，…，求出與不同m相對應(yīng)的加速度a；⑥以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標，為縱坐標，在坐標紙上作出-m關(guān)系圖線。⑵完成下列填空：①本實驗中，為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時，小車所受的拉力近似不變，小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和應(yīng)滿足的條件是；②下圖為用米尺測量某一紙帶的情況，a可用s1、s3和f表示為a＝，由圖可讀出s1、s2、s3，其中s1＝cm，代入各數(shù)據(jù)，便可求得加速度的大小；③下圖為所得實驗圖線的示意圖，設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為，小車的質(zhì)量為。時，小車所受的拉力近似不變，因此為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時，小車所受的拉力近似不變，小5．【2014?徐州市第一學期期中】如圖甲所示是某同學設(shè)計的“探究加速度a與力F、質(zhì)量m的關(guān)系”的實驗裝置圖，實驗中認為細繩對小車拉力F等于砂和砂桶總重力，小車運動加速度可由紙帶求得。⑴該同學對于該實驗的認識，下列說法中正確的是；A．該實驗應(yīng)用了等效替代的思想方法B．該實驗應(yīng)用了控制變量的思想方法C．實驗時應(yīng)先釋放小車后接通電源D．實驗中認為細繩對小車拉力F等于砂和砂桶總重力，其前提必須保證砂和砂桶總質(zhì)量遠遠大于小車的質(zhì)量⑵如圖乙所示是該同學在某次實驗中利用打點計時器打出的一條紙帶，A、B、C、D、E、F是該同學在紙帶上選取的六個計數(shù)點，其中計數(shù)點間還有若干個點未標出，設(shè)相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為T。該同學用刻度尺測出AC間的距離為s1，BD間的距離s2，則打B點時小車運動的速度vB＝，小車運動的加速度a＝；⑶某實驗小組在實驗時保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應(yīng)的數(shù)據(jù)如表中所示．根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖丙坐標紙中作出F不變時a與的圖象。次數(shù)123456小車加速度a/m·s－21.721.491.251.000.750.50小車質(zhì)量m/kg0.290.330.400.500.711.00/kg－13.503.002.502.001.401.00丙丙⑵小車拖著紙帶做勻加速直線運動，因此根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律規(guī)律可知，vB＝；利用逐差法可得小車運動的加速度為：a＝。⑶根據(jù)表格提供的數(shù)據(jù)，分別先選取縱、橫軸合適的單位長度，在坐標系中標出表格中的各相應(yīng)的點，依據(jù)描點作圖的原則作出a與的關(guān)系圖線如下圖所示。考點：本題主要考查了“探究加速度a與力F、質(zhì)量m的關(guān)系”的實驗問題。6．【2013?金陵中學第一學期期中】某同學設(shè)計了如題圖10所示的裝置來“探究加速度與力的關(guān)系”，彈簧秤固定在一合適的木板上，桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪，細繩的兩端分別與彈簧秤的掛鉤和礦泉水瓶連接，在桌面上畫出兩條平行線MN、PQ，并測出間距d，開始時先將木板置于MN處，然后緩慢地向瓶中加水，直到木板剛剛開始運動為止，記下彈簧秤的示數(shù)F0，以此表示滑動摩擦力的大小，再將木板放回原處并按住，繼續(xù)向瓶中加少量水，記下彈簧秤的示數(shù)F1，然后釋放木板，并用秒表記下木板運動到PQ處的時間t。⑴木板的加速度可以用d、t表示為a＝；⑵改變瓶中水的質(zhì)量重復實驗，確定加速度a與彈簧秤示數(shù)F1的關(guān)系，下列圖象能表示該同學實驗結(jié)果的是；⑶用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)點是。A．可以改變滑動摩擦力的大小B．可以更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù)C．可以比較精確地測出摩擦力的大小D．可以獲得更大的加速度以提高實驗精度7．【2014?徐州市第一學期期中】用如圖實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒。m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律。下圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點(圖中未標出)，計數(shù)點間的距離如圖所示。已知m1＝50g、m2＝150g，則(g取10m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)⑴若圖中用的是電火花打點計時器，則應(yīng)使用()A．4～6V直流電源和復寫紙B．4～6V交流電源和墨粉紙C．220V直流電源和復寫紙D．220V交流電源和墨粉紙⑵在打點0～5過程中系統(tǒng)動能的增量ΔEk＝J，系統(tǒng)勢能的減小量ΔEp＝J，由此得出的結(jié)論是；⑶若某同學作出-h圖象如圖，可求出當?shù)氐闹亓铀俣萭＝m/s2。8．【2014?江蘇省海門中學第一次診斷考試】用如圖(a)所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。⑴實驗中有A：200g的鋁塊和B：2