2017届高三物理第07期好题速递分项解析汇编专题19力学实验含解析.docx

专题19 力学实验1.【广西桂林市、崇左市2017届高三联合调研考试理综试卷】某实验小组设计如图甲所示实验装置“探究加速度与力的关系”。已知小车的质量M，砝码盘的质量m0，打点计时器使用的交流电频率f =50Hz。（1）探究方案的实验步骤A按图甲安装好实验装置；B调节长木板的倾甬，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动；C取下细绳和砝码盘，记录砝码盘中砝码的质量m；D将小车紧靠打点计时器，接通电源后放开小车，得到一条打点清晰的纸带，由纸带求得小车的加速度a；E重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码的质量m，重复多次步骤BD，得到多组m、a。（2）记录数据及数据分析实验中打出的其中一条纸带如图乙所示，由该纸带可求得小车的加速度a=_ m/s2,（保留2位有效数字）实验小组认为小车受到的合外力F=mg，根据记录数据和纸带，将计算得到合外力和加速度填入设计的表中（表略）；建立aF坐标系，利用中得到的表中数据描点得到如图丙所示的图线。根据图线，结论“小车加速度a与外力F成正比”是_（选填“成立”或“不成立”）的；已知图线延长线与横轴的交点A的坐标是（0.08，0），由此可知，砝码盘的质量m0 = _kg。（知数据测量是准确的，重力加速度g取l0m/s2）（3）方案评估若认为小车受到的合外力等于砝码盘和砝码的总重力，即F=（m0+m）g，实验中随着F的增大，不再满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量要求，实验图象应为_。（填正确答案标号）【答案】 （1）. 0.88 （2）. 不成立 （3）. 0.008 （4）. A点睛：本题考查“探究加速度与物体受力的关系”实验，要注意明确实验原理，知道实验中应注意的事项，同时明确利用逐差分求解加速度的基本思路和方法，并能根据函数关系分析图象的性质2.【石家庄市2017届高三复习教学质量检测（二）】某实验小组在暗室中用“滴水法”测重力加速度的大小，用频闪仪发出的白色闪光将每隔相等时间滴下的水滴照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率，当频闪仪频率等于水滴滴落的频率时，看到一串仿佛固定不动的水滴悬在空中，这时拍下部分水滴的照片。已知此时频闪仪的闪光频率为30 Hz，从照片中竖直固定在水滴边上的刻度尺读出的数据如图所示，则照片中第7个水滴的速度v2_m/s；由测量数据求得当地重力加速度大小g=_m/s2。（计算结果均保留三位有效数字）。【答案】 （1）. 1.94 （2）. 9.72【解析】根据题意：， ，匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，故：由逐差法可得：。点睛：本题关键是了解实验的原理，知道匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，掌握逐差法计算加速度的方法。3.【温州中学2017届高三3月高考模拟考试】在探究“功和速度变化关系”的实验中，小张同学用如图甲所示装置，尝试通过测得细绳拉力（近似等于悬挂重物重力）做的功和小车获得的速度的值进行探究，则（1）下列说法正确的是_A该方案需要平衡摩擦力B该方案需要重物的质量远小于小车的质量C该方案操作时细线应该与木板平行D该方案处理数据时应选择匀速时的速度（2）某次获得的纸带如图乙所示，小张根据点迹标上了计数点，请读出C计数点在刻度尺上的读数_cm，并求出C点的速度为_ m/s（计算结果保留3位有效数字）；【答案】 （1）. ABC （2）. 9.80 （3）. 0.176考点：探究功和速度变化关系的实验4.【淮北市第一中学2017届高三下学期第三次周考】甲、乙两位同学在“验证牛顿第二定律”的实验中，使用了如图甲所示的实验装置。（1） 实验时他们先调整垫木的位置，使不挂配重片时小车能在倾斜的长木板上做匀速直线运动，这样做的目的是_； （2） 此后，甲同学把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂若干配重片。在小车质量一定的情况下，多次改变配重片数量（配重片的质量远小于小车的质量），每改变一次就释放一次小车，利用打点计时器打出记录小车运动情况的多条纸带。图乙是其中一条纸带的一部分，O、A、B、C为4个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有4个打出的点没有画出。打点计时器接在频率为50 Hz的交流电源上。通过对纸带的测量，可知小车运动过程中的加速度大小为_m/s2 （保留两位有效数字）。 （3） 根据多条纸带的数据，甲同学绘制了小车加速度与小车所受拉力（测量出配重片的重力作为小车所受拉力大小）的aF图象，如图丙所示。由图象可知_。（选填选项前的字母） A. 当小车质量一定时，其加速度与所受合力成正比 B. 当小车所受合力一定时，其加速度与质量成反比 C. 小车的质量约等于0.3 kg D. 小车的质量约等于3. 3 kg 【答案】 （1）. 衡摩擦力过度或未考虑砝码盘的质量 （2）0.49 （3）AC 5.【江苏省泰州中学2017届高三下学期期初考试】（1）用游标卡尺测量某小球直径时，为使测量爪靠近小球，应用手指推动部件（如图中“A”、“B”、“C”），并旋紧紧固螺丝再进行读数.如图是卡尺的某次测量其读数为_mm. （2）利用如图所示的实验装置，可以探究“加速度与质量、受力的关系” 实验时，首先调整垫木的位置，使小车不挂配重时能在倾斜长木板上做匀速直线运动，以平衡小车运动过程中所受的摩擦力。再把细线系在小车上，绕过定滑轮与配重连接。调节滑轮的髙度，使细线与长木板平行。某同学的实验过程如下：保持小车质量一定，通过改变配重片数量来改变小车受到的拉力。改变配重片数量一次，利用打点计时器打出一条纸带，重复实验，得到5条纸带和5个相应配重的重量。题图是其中一条纸带的一部分，A、B、C为3个相邻计数点，每两个相邻计数点之间还有4个实际打点没有画出，通过对纸带的测量，可知AB间的距离为2.30cm，BC间的距离为_cm；已知打点计时器的打点周期为0.02s，则小车运动的加速度大小为_m/s2. 分析纸带，求出小车运动的5个加速度a。用相应配重的重量作为小车所受的拉力大小F，画出小车运动的加速度a与小车所受拉力F之间的a-F图像，如图所示；由图像可知小车的质量约为_kg（结果保留两位有效数字）。【答案】 （1）. 10.30 （2）. 2.70 （3）. 0.40（0.39-0.41） （4）. 0.30（0.28-0.32）由牛顿第二定律：，可得： ，a-F图象的斜率： ，解得：m=0.30kg。6.【2017年安徽省“江南十校”高三联考】在验证机械能守恒定律的实验中，所用电源的频率f=50Hz，某次实验选择一条较理想纸带，某同学用毫米刻度尺测量起始点O依次到A、B、C、D、E、F各点的距离分别记作x1，x2，x3，x4，x5，x6，并记录在下表中。 （1）在实验过程中需要用工具进行直接测量的是_ A重锤的质量 B重力加速度C重锤下降的高度 D重锤的瞬时速度 （2）该同学用重锤在OE段的运动来验证机械能守恒定律。已知重锤的质量为1kg，当地的重力加速度g=9. 80 m/s2。则此过程中重锤重力势能的减少量为_J，而动能的增加量为_J。（结果均保留3位有效数字） （3）另一位同学根据这一条纸带来计算重锤下落过程中的加速度a，为了充分利用记录数据，尽可能减小实验操作和测量过程中的误差，他的计算式应为a=_，代人数据，求得a= _ m/s2（结果保留3位有效数字）。因此，_（填“能”或“不能”）用v=gt求重锤在E点处的速度。【答案】 （1）. C （2）. 0.468 （3）. 0.454 （4）. （5）. 9.58 （6）. 不能点睛：了解打点计时器的原理和具体使用，明确周期和频率的关系即可正确解答，利用逐差法可以求出小车的加速度大小。7.【2017年南平市普通高中毕业班适应性检测】如图所示为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。现有的器材为：带铁夹的铁架 台、电火花打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平，交流电源。回答下列问题。 （1）为完成此实验，除了现有的器材，还需要的器材是_（2）关于本实验，在操作过程准确无误的情况下，下列说法中正确的是_A.实验时一定要称出重锤的质量B实验中测得重锤重力势能的减少量DEP略大于它动能的增加量DEk，是因为阻力做功造成的C.如果纸带上打下的第1、2点模糊不清，则无论用何种方法处理数据，该纸带都不能用于验证机械能守恒定律 D.处理实验数据时，可直接利用打下的连续实际点迹作为“计数点”（3）若按实验要求选出合适的纸带进行测量，量得连续三个计数点A、B、C到第一个点O的距离如图所示（相邻两点时间间隔为0.02s），当地重力加速度的值为9.80 m/s2，重锤质量为0.500 kg，那么打下点B时重锤的速度_m/s，从O到B 的过程中重力势能减少量为DEP=_J。（计算结果均保留三位有效数字）【答案】 （1）. 刻度尺 （2）. B D （3）. 2.00 （4）. 1.05 8.【2017年宁德市普通高中毕业班第一次质量检查】在研究匀变速直线运动中，某同学用一端装有定滑轮的长木板，小车、打点计时器（频率为50 Hz）、钩码、纸带、细线组成如图甲所示的装置，用钩码拉动小车，使其做匀变速直线运动，得到如图乙所示的一条纸带，纸带中相邻两个计数点之间有四个点未画出）（1）某同学操作实验步骤如下，有错误或不需要的步骤是_填写字母） A将打点计时器固定在平板上，并接好电路 B将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔 C适当抬高长木板的右端，使不挂钩码的情况下，轻推小车，小车能匀速运动 D把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码 E将小车移至靠近打点计时器处 F放开纸带，再接通电源（2）用毫米刻度尺测量得图乙中各计数点的距离为：AB =3. 00cm、AC=l0.16cm、AD= 21. 48cm、 AE=3695cm，则：打D点时小车的速度大小为_ms；小车的加速度为 _ms2（结果保留三位有效数字）【答案】 （1）. CF （2）. 1.34 （3）. 4.16点睛：教科书本上的实验，我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚，同时加强基础知识的应用，提高解题能力要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用注意单位的换算。9.【福建省厦门市2017届高中毕业生3月第一次质量检测】探究“做功和物体速度变化的关系”实验装置如图甲所示，图中是小车在1条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行的情形。小车实验中获得的速度v，由打点计时器所打点的纸带测出，橡皮筋对小车做的功记为W；实验时，将木板左端调整到适当高度，每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放。请回答下列问题：当我们把2条、3条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次多次实验。请回答下列问题：（1）除了图甲中已给出器材外，需要的器材还有：交流电源、_；（2）如图乙中，是小车在某次运动过程中打点计时器在纸带上打出的一系列的点，打点的时间间隔为0.02s，则小车离开橡皮筋后的速度为_m/s（保留两位有效数字）（3）将几次实验中橡皮筋对小车所做的功W和小车离开橡皮筋后的速度v，进行数据处理，以W为纵坐标，v或v2为横坐标作图，其中可能符合实际情况的是_A. B. C. D. 【答案】 （1）. 毫米刻度尺 （2）. 0.36 （3）. AD点睛：明确了该实验的实验原理以及实验目的，即可了解具体操作的含义，以及如何进行数据处理；数据处理时注意数学知识的应用，本题是考查实验操作及数据处理的方法等问题，好题10.【2017年3月湖北省七市（州）教科研协作体高三联合】 某同学为了探究杆转动时的动能表达式，设计了一实验：质量为m的均匀长直杆一端固定在光滑转轴O处，杆由水平位置静止释放，用光电门测出另一端A经过某位置时的瞬时速度vA，并记下该位置与转轴O的高度差h。调节h的大小并记录对应的速度vA，数据如下表。为了形象直观地反映vA和h的关系，应选择_（填“vA”、“vA-1”或“vA2”）为纵坐标，并在坐标纸中标明纵坐标，画出图象。组 次123456h/m0.050.100.150.200.250.30vA/（ms-1）1.231.732.122.462.743.00vA-1/ （sm-1）0.810.580.470.410.360.33vA2/ （m2s-2）1.503.004.506.057.519.00当地重力加速度g取10m/s2，结合图象分析，杆转动时的动能Ek=_（请用质量m、速度vA表示）【答案】 （1）. vA2 作图如右图 （2）. 11.【湖南省邵阳市2017届高三第二次大联考】某物理兴趣小组利用图示实验装置做“验证牛顿运动定律”的实验。 （1）在平衡摩擦力后，要使细线的拉力可近似认为等于砝码盘及盘中砝码受到的总重力，小车的质量M和砝码盘及盘中砝码的总质量m应满足的条件是_ . （2）下列实验操作中，正确的是_。（填正确选项前的字母）A调节定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行B每次小车都要从同一位置开始运动C实验中应先放小车，然后再接通打点计时器的电源D平衡摩擦力后，通过增减小车上的砝码改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力.【答案】 （1）. Mm （2）. AD 12.【吉林省普通高中2017届高三毕业第三次调研】利用图所示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h。（1）某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下的四种测量方案：A用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过vgt计算出瞬时速度vB用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过计算出瞬时速度vC根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，并通过hv2/2g计算出高度hD用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v以上方案中只有一种最科学并且误差最小的是_（填入相应的字母）（2）在实验中，某同学根据实验测得的数据，通过计算发现，重锤在下落过程中，重锤动能的增加量略大于重锤势能的减少量，若实验测量与计算均无错误，则出现这一问题的原因可能是（_）A重锤的质量偏大B交流电源的电压偏高C交流电源的频率小于50 HzD重锤下落时受到的阻力过大【答案】 （1）. D （2）. C 13.【吉林省延边州2017届高三下学期复习质量检测】某实验小组用DIS来研究物体加速度与力的关系，实验装置如图甲所示。其中小车和位移传感器的总质量为M，所挂钩码总质量为m，轨道平面及小车和定滑轮之间的绳子均水平，不计轻绳与滑轮之间的摩擦及空气阻力，重力加速度为g，用所挂钩码的重力mg作为绳子对小车的拉力F，小车加速度为a，通过实验得到的aF图线如图乙所示。（1）保持小车的总质量M不变，通过改变所挂钩码的质量m，多次重复测量来研究小车加速度a与F的关系。这种研究方法叫_；（填下列选项前的字母）A微元法 B等效替代法 C控制变量法 D科学抽象法（2）若m不断增大，图乙中曲线部分不断延伸，那么加速度a趋向值为_；（3）乙图中图线未过原点的可能原因是_。【答案】 （1）. C （2）. g （3）. 测量前未平衡小车所受摩擦力 14.【江苏省苏锡常镇四市2017届高三教学情况调研】在探究“加速度与力和质量的关系”实验时，某老师对传统实验进行了改进，其实验操作如下： 如图所示，先将沙和沙桶通过滑轮悬挂于小车一端，调节平板的倾角，使小车沿斜面向下做匀速直线运动，测出沙和沙桶的总质量m； 保持平板倾角不变，去掉沙和沙桶，小车即在平板上沿斜面向下做匀加速直线运动，通过纸带测量其加速度a； 保持小车质量M不变，多次改变沙和沙桶的总质量m，每次重复两步操作，得到小车加速度与合力的关系； 多次改变小车的质量，进行适当的操作，得到小车加速度和质量的关系（1）在上述实验操作过程中，以下说法正确的是_A可以用电池盒给打点计时器供电 B应在小车开始运动后再接通打点计时器的电源C要保持细绳与平板平行D应让小车从靠近定滑轮处开始运动（2）在操作中若打了一条如下图所示的纸带，已知纸带左端为连接小车处，则应将平板的倾角适当_（选填“增大”或“减小”）些； （3）在操作中，小车所受的合力大小等于_（用题中所给定的字母以及重力加速度g表示）；（4）在本实验中_（选填“需要”或“不需要”）满足沙和沙桶的质量远小于小车的总质量；在操作中，每次改变小车质量后，_（选填“需要”或“不需要”）重新调节平板的倾角【答案】 （1）. CD （2）. 减小 （3）. mg （4）. 不需要 （5）. 需要点睛：此题是课本实验的改进实验，很有新意，关键是搞清实验的原理；在理解老实验的基础上对新实验改进方法进行理解. 15.【内蒙古包头市2017届高三下学期第一次模拟考试】某同学利用如图甲所示的实验装置测定铁块与木板之间的动摩擦因素，实验步骤如下：A将斜槽轨道的末端调整水平B使木板紧靠槽口末端O点，其上表面与槽口在同一水平面上C使铁块从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，铁块最终停在木板上的B点，测出OB间的距离LD去掉木板，再使铁块从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，测出铁块做平抛运动的水平位移X和槽口离地面的高度hE改变挡板的位置，以获取多组L、X数据（1）本实验中，斜槽表面粗糙对实验结果是否有影响？_（填“是”或“否”）（2）该同学根据测得的数据，作出X2 -1图象如图乙所示，如果图象的斜率为k，则铁块与木板间的动摩擦因素=_。【答案】 （1）. 否 （2）. k/4h 16.【山东省日照市2017届高三下学期第一次模拟考试】装有拉力传感器的轻绳，一端固定在光滑水平转轴O，另一端系一小球，空气阻力可以忽略。设法使小球在竖直平面内做圆周运动（如图甲），通过拉力传感器读出小球在最高点时绳上的拉力大小是F1，在最低点时绳上的拉力大小是F2。某兴趣小组的同学用该装置测量当地的重力加速度。（1）小明同学认为，实验中必须测出小球的直径，于是他用螺旋测微器测出了小球的直径，如图乙所示，则小球的直径d=_mm。（2）小军同学认为不需要测小球的直径。他借助最高点和最低点的拉力F1、F2，再结合机械能守恒定律即可求得。小军同学还需要测量的物理量有_（填字母代号）。A小球的质量mB轻绳的长度lC小球运动一周所需要的时间T（3）根据小军同学的思路，请你写出重力加速度g的表达式_。【答案】 （1）. 5.695mm （2）. A （3）. 17.【山东省枣庄市2017届高三下学期第一次模拟考试】某兴趣小组测量小物块与水平面之间的动摩擦因数和弹簧压缩后弹性势能大小的装置如图所示。弹簧左端固定在挡板上，右端被带有挡光条的小物块压至C处。现由静止释放小物块，小物块与弹簧分离后通过P处光电计时器的光电门，最终停在水平面上某点B。已知挡光条的宽度为d，当地重力加速度为g。（1）现测得挡光条通过光电门的时间为t，小物块停止处到光电门的距离为x，则小物块通过光电门处的速度v=_，小物块与水平面间的动摩擦因数=_（用g、d、t、x表示）。 （2）若小物块质量为m，释放处C到光电门P的距离为x0，则小物块释放瞬间弹簧的弹性势能EP=_（用m、d、t、x、x0表示）。【答案】 （1）. （2）. （3）. 【解析】（1）利用平均速度可知通过光电门的速度为 根据动能定理可知mgx0mv2，解得 （2）从C到静止利用动能定理可知EP-mg（x0+x）=0-0解得 点睛：本题主要考查了动能定理，抓住过程即可求得，明确瞬时速度等于平均速度即可判断。18.【山西省2017届高三3月高考考前适应性测试】某同学为了探究求合力的方法，先用一个弹簧秤通过细线悬吊一个钩码，当钩码静止时，弹簧秤的示数为2.00N；再用两个弹簧秤a和b通过两根细线互成角度将该钩码悬吊，其中a所拉细线方向水平（如图1），当钩码静止时，b的示数如图2所示。(1)b的示数为_N，a的拉力为_ N。(2)保持a及其拉的细绳方向不变，将b及其拉的细绳方向沿逆时针在图示平面缓慢转至竖直方向的过程中，b的示数_（选填“变大”“变小”或“不变”）。【答案】 (1). 2.50 (2). 1.50(1.481.52) (3). 变小【点睛】明确实验原理，了解具体操作，要围绕“验证力的平行四边形定则”的实验原理对实验步骤和实验中需要注意的问题进行理解记忆，本题第(2)问运用图解法分析BO拉力的变化情况，也可以运用函数法得到拉力与绳子和竖直方向夹角的函数式，再由数学知识分析19.【山西省2017届高三下学期名校联考理科综合】某实验小组发现自行车车棚顶部，是水平放置的塑料平板，为估算下暴雨时塑料板面承受雨滴撞击产生的平均压强，他们在雨天将一圆柱形空水杯置于露台，用20分度游标片尺测得1小时内杯中水位上升的高度。(1)游标卡尺刻线局部放大图如图所示，则水位上升高度为_mm。 (2)查询得知，当时雨滴竖直下落速度约为18m/s。据此估算该压强约为_Pa (设雨滴掩击塑料板后无反弹，不计雨滴重力，雨水的密度为1.0103kg/m3,计算结果保留两位小数）【答案】 (1). 85.75 (2). 0.43 20.【榆林市2017届高考模拟第一次测试】某同学利用图示装置，验证以下两个规律: 两物块通过不可伸长的细绳相连接，沿绳分速度相等;系统机械能守恒。P、Q、R是三个完全相同的物块，P、Q用细绳连接，放在水平气垫桌上，物块R与轻质滑轮连接，放在正中间，a、b、c是三个光电门，调整三个光电门的位置，能实现同时遮光，整个装置无初速度释放。 （1）为了能完成实验目的，除了记录P、Q、R三个遮光片的遮光时间t1、t2、t3外，还必需测量的物理量有_A. P、Q、R的质量M B.两个定滑轮的距离dC. R的遮光片到c的距离H D.遮光片的宽度x（2）根据装置可以分析出P、Q的速度大小相等，验证表达式为_。（3）若要验证物块R与物块P的沿绳分速度相等，则验证表达式为_。（4）若已知当地重力加速度g，则验证系统机械能守恒的表达式为_。【答案】 （1）. BCD （2）. （3）. （4）. 考点：验证机械能守恒定律【名师点睛】本题考查了验证机械能守恒定律的实验，解题的关键是明确实验原理，找出各物理量之间的关系，再结合机械能守恒定律写出需要验证的表达式。21.【四川省广元市2017届高三第二次高考适应性统考】某活动小组利用图甲所示装置验证机械能守恒定律钢球自由下落过程中，先后通过光电门A、B，计时装置测出钢球通过A、B的时间分别为tA、tB用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度测出两光电门间的距离为h，当地重力加速度为g(1)用游标卡尺测量钢球的直径，读数如图乙所示，钢球直径为D =_cm(2)要验证机械能守恒，只要比较_（填选项前的字母序号）即可A与gh是否相等B与2gh是否相等C与gh是否相等D与2gh是否相等(3)钢球通过光电门的平均速度_（选填“”或“”）钢球球心通过光电门的瞬时速度【答案】 (1). 0.950 (2). D (3). 点睛：对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，正确使用这些基本仪器进行有关测量无论采用什么样的方法来验证机械能守恒，明确其实验原理都是解决问题的关键，同时在处理数据时，要灵活应用所学运动学的基本规律22.【天一大联考 20162017学年高中毕业班阶段性测试】如图所示为某兴趣小组探究物体动能变化与做功关系的实验装置。一直径为d、质量为m 的金属小球由A处静止释放，下落过程中能通过A处正下方，固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为h(hd)，小球通过光电门的时间为t。(1)若实验室某同学用10分度游标卡尺测量小球的直径如图所示，则小球的半径是_cm。 (2)小球经过光电门B时的速度表达式为_。(3)多次改变h，求得与h对应的小球通过光电门的时间t。计算出小球通过光电门的动能。分別作出动能与h图象、动能与图象。如图、图所示。图象中的物理量单位采用国际单位，但横坐标没有标出。可以判断图是_（填“”或 “”）的图象。通过图象可以判定小球在下落过程中动能的改变等于重力所做的功。(4)图3中OA连线的斜率数值为，图4中直线的斜率数值为，则当地的重力加速度g为_，小球在图象3中A点所对应的瞬时速度为 （用题上所给字母表示）。【答案】 (1). 【答题空9-1】0.735m (2). 【答题空9-2】d/t (3). 【答题空9-3】Ek-h (4). 【答题空9-4】k/m 23.【湖北省八校2017届高三下学期第二次联考】小明同学利用如图所示的装置来验证机械能守恒定律A为装有挡光片的钩码，总质量为M，挡光片的挡光宽度为b，轻绳一端与A相连，另一端跨过光滑轻质定滑轮与质量为m（mb）时的速度，重力加速度为g(1)在A从静止开始下落h的过程中，验证以A、B、地球所组成的系统机械能守恒定律的表达式为_（用题目所给物理量的符号表示）；(2)由于光电门所测的平均速度与物体A下落h时的瞬时速度间存在一个差值，因而系统减少的重力势能_系统增加的动能（选填“大于”或“小于”）；(3)为减小上述对结果的影响，小明同学想到了以下一些做法，其中可行的是_A保持A下落的初始位置不变，测出多组t，算出多个平均速度然后取平均值 B减小挡光片上端到光电门的距离hC增大挡光片的挡光宽度bD适当减小挡光片的挡光宽度b(4)若采用本装置测量当地的重力加速度g，则测量值_真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）【答案】 (1). (2). 大于 (3). D (4). 小于【点睛】因为平均速度为中间时刻速度，所以还需一小段时间，下落高度才能达到h，故测量速度小于实际下降h高度时的速度，这一点难理解 24.【江苏省联盟大联考2017届高三2月联考】某同学用图甲所示的器材做“探究功与速度变化的关系”的实验。如图甲所示，小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时橡皮筋对小车做的功计为W，当用2条、3条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次，第3次筋实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致，小车速度可由速度传感器测出，并经电脑处理后得出如图乙所示的一一对应的图象，由图象可以读出每次实验时小车获得的最大速度并记入表中。(1)表中“X”处的数值应该是_。(2)从表格中可以得出，合力的功W与速度的关系是_。(3)在作图象时，由于实际操作过程中木板的倾角调整不当，造成实际图线与理想图线（图中虚线）存在差异，则作出的图象可能是图中的_。A. B. C. D.【答案】 (1). 2.00 (2). (3). AD 25.【江西省重点中学盟校2017届高三第一次联考】如图所示，一端带有定滑轮的长木板上固定有甲、乙两个光电门，与之相连的计时器可以显示带有遮光片的小车在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质力传感器能显示挂钩处所受的拉力（1）在探究“质量一定时，加速度与合外力的关系”时，要使力的传感器的示数等于小车所受合外力，必须进行的操作是 _然后保证小车的质量不变，多次向砂桶里加砂，测得多组a和F的值，画出的a-F图像是_ （2）在探究“合外力一定时，加速度与质量的关系”时，先测出小车质量m，再让小车从靠近光电门甲处由静止开始运动，读出小车在两光电门之间的运动时间t改变小车质量m，测得多组m、t的值，建立坐标系描点作出图线下列能直观得出“合外力一定时，加速度与质量成反比”的图线是_（3）如果用精度为0.02mm的游标卡尺测量遮光片宽度，看到部分刻度如图所示，则正确的读数结果应该是_cm.【答案】 （1）. 平衡摩擦力 （2）. C （3）. C （4）. 1.010【解析】（1）小车与木板之间存在摩擦力，这样就不能用绳子的拉力代替合力，所以做实验首先必须要平衡摩擦力，小车质量M一定时，加速度与合外力F成正比，故C正确；故选C.（2）小车从靠近甲光电门处由静止开始做匀加速运动，位移 ,改变小车质量m，测得多组m、t的值，所以加速度 ，位移不变，所以a与t2成反比，“合外力一定时，加速度与质量成反比例”的图线是C，故选C.（3）读数为：1cm+0.02mm5=1.010cm26.【合肥市第一中学2017届高三上学期第一次月考】利用如图所示的装置，做“测定重力加速度”的实验者红，在纸带上以某点开始为第一点取得连续清晰的6个点，并且测得第1点到第4点的距离为x，第3点到第6点的距离，设打点计时器所用的电源频率为t，则重力加速度的计算式为g=_。【答案】【解析】考点：测定重力加速度实验【名师点睛】要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用 27.【合肥市第一中学2017届高三上学期第一次月考】某小组测量木块与 木板间动摩擦因数，实验装置如图甲所示。（1）测量木块在水平木板上运动的加速度a，实验中打出的一条纸带如图乙所示，从某个清晰的点O开始，每5个打点取一个计数点，依次标出1、2、3，量出1、2、3点到O点的距离分别为、，从O点开始计时，1、2、3点对应时刻分别为、，求得，作出图像如图丙所示，图线的斜率为k，截距为b，则木块的加速度a=_；b的物理意义是_。（2）实验测得木块的加速度为a，还测得钩码和木块的质量分别为m和M，已知当地重力加速度为g，则动摩擦因数_。（3）关于上述实验，下列说法错误的是_A木板必须保持水平B调整滑轮高度，使细线与木板平行C钩码的质量应远小于木块的质量D纸带与带点计时器间的阻力是产生误差的一个因素【答案】（1）O点的平均速度，（2）（3）C考点：测定动摩擦因数实验【名师点睛】解决本题的关键掌握纸带的处理方法，会通过v-t图象求解加速度；正确选择研究对象，应用牛顿第二定律即可求出动摩擦因数28.【合肥市第一中学2017届高三上学期第一次月考】某同学在“探究弹簧和弹簧伸长的关系”的实验中，测得图中弹簧OC的劲度系数为500N/m。如图1所示，用弹簧OC和弹簧a、b做“探究求合力的方法”实验。在保持弹簧OC方向和伸长1.00cm不变的条件下，（1）弹簧秤a、b间夹角为90，弹簧秤a的读数是_N（图2所示），则弹簧秤b的读数可能为_N。（2）若弹簧a、b间夹角小于90，保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变，增大弹簧秤b与弹簧OC的夹角，则弹簧秤a的读数_、弹簧秤b的读数_（填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】（1）3.00，4.00；（2）变大；变大【解析】试题分析：（1）根据胡克定律可知，；根据弹簧秤的读数方法可知，a的读数为3.00N；两弹簧秤夹角为90，则可知，b的读数为：；考点：考查验证平行四边形定则的实验【名师点睛】由胡克定律可求得拉力大小；再根据弹簧秤的读数方法可明确对应的读数；根据几何关系即可求得b的读数；根据题意作出对应的图象，根据图象即可明确随夹角的变化两弹簧秤拉力的变化情况29.【广东省深圳市2017届高三2月第一次调研】右下图表示“探究加速度与力的关系”的实验装置 （1）平衡摩擦力时，要先 _（填“挂上”或“取下”）钩码进行实验操作 （2）平衡摩擦力后，在小车内放入4个相同的砝码，并保持小车和砝码的总质量不变.逐渐增加钩码的个数，测量小车（包括砝码）的加速度和钩码重力，探究加速度与力的关系.这样操作比不在小车上放砝码而进行同样的实验，结果会更_（填“准确”或“不准确”）（3）如果平衡摩擦力时过度，木板与桌面的夹角偏大，挂1个钩码时，测得小车的加速度为a，挂2个钩码时，测得小车的加速度为a，则a _2a，（填“”或“”）【答案】 （1）. 取下 （2）. 准确 （3）. 30.【广西桂林市、崇左市2017届高三联合调研考试】某实验小组设计如图甲所示实验装置“探究加速度与力的关系”。已知小车的质量M，砝码盘的质量m0，打点计时器使用的交流电频率f =50Hz。 （1）探究方案的实验步骤 A按图甲安装好实验装置； B调节长木板的倾甬，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动； C取下细绳和砝码盘，记录砝码盘中砝码的质量m； D将小车紧靠打点计时器，接通电源后放开小车，得到一条打点清晰的纸带，由纸带求得小车的加速度a； E重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码的质量m，重复多次步骤BD，得到多组m、a。 （2）记录数据及数据分析实验中打出的其中一条纸带如图乙所示，由该纸带可求得小车的加速度a=_ m/s2,（保留2位有效数字）实验小组认为小车受到的合外力F=mg，根据记录数据和纸带，将计算得到合外力和加速度填入设计的表中（表略）；建立aF坐标系，利用中得到的表中数据描点得到如图丙所示的图线。根据图线，结论“小车加速度a与外力F成正比”是_（选填“成立”或“不成立”）的；已知图线延长线与横轴的交点A的坐标是（0.08，0），由此可知，砝码盘的质量m0 = _kg。(知数据测量是准确的，重力加速度g取l0m/s2) （3）方案评估 若认为小车受到的合外力等于砝码盘和砝码的总重力，即F=(m0+m)g，实验中随着F的增大，不再满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量要求，实验图象应为_。（填正确答案标号）【答案】 （1）. 0.88 （2）. 不成立 （3）. 0.008 (4). A点睛：本题考查“探究加速度与物体受力的关系”实验，要注意明确实验原理，知道实验中应注意的事项，同时明确利用逐差分求解加速度的基本思路和方法，并能根据函数关系分析图象的性质31.【湖北省黄冈市2017届高三3月份质量检测】某实验小组利用图甲所示的实验装置测定重力加速度小钢球自由下落过程中，计时装置测出小钢球先后通过光电门A、B的时间分别为tA、tB，用小钢球通过光电门A、B的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度测出两光电门间的距离为h（1）先用游标卡尺测量钢球的直径，读数如图乙所示，钢球直径为d_cm；（2）小钢球通过光电门B的瞬时速度vB_；测定重力加速度的表达式为g_（用实验中测得的物理量符号表示）【答案】 （1）. 0.850 （2）. （3）. g（）【解析】（1）钢球直径为d0.8cm+0.05mm10=0.850cm；（2）由通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，则有：；同理有： 根据： 可得32.【湖南省衡阳市2017届高三第一次联考】 如图甲所示，“探究加速度与力和质量的关系”装置，带滑轮的长木板水平固定，跨过小车上的定滑轮的两根细线均处于水平 （1）实验时，一定要进行的操作是_（填序号） A为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量 B用天平测出砂和砂桶的质量 C小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带。同时记录拉力传感器的示数Fo D改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带 （2）设拉力传感器示数Fo的二倍为F，现以，为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a-F图象如图所示，则可能正确的图象是_（3）在实验中，得到一纸带，A、B、C、D、E为5个相邻的计数点，相邻的两个计