（江苏专用）高三物理（第01期）解析分项汇编 专题17 力学实验2（考试说明以外 设计性实验）（含解析）新人教版.doc

（江苏专用）2014届高三物理（第01期）解析分项汇编 专题17 力学实验2（考试说明以外 设计性实验）（含解析）新人教版江苏省物理单科卷有其特定的命题模板，无论是命题题型、考点分布、模型情景等，还是命题思路和发展趋向方面都不同于其他省市的地方卷。为了给江苏考区广大师生提供一套专属自己的复习备考资料，物理解析团队的名校名师们精心编写了本系列资料。本资料以江苏考区的最新名校试题为主，借鉴并吸收了其他省市最新模拟题中对江苏考区具有借鉴价值的典型题，优化组合，合理编排，极限命制。专题17 力学实验2(考试说明以外、设计性实验)(解析版)1【2013金陵中学第一学期期中】一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图象如图所示，由图象可知 ；aa的原长比b短 ba的劲度系数比b大 ca的横截面积比b大 d弹力和弹簧长度成正比2【2014南师附中第一学期期中】如图所示，某实验小组同学利用dis实验装置研究支架上力的分解，a、b为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负，a连接质量不计的细绳，可沿固定的板做圆弧形移动，b固定不动，通过光滑铰链连接长0.3m的杆，将细绳连接在杆的右端o点构成支架，保持杆在水平方向，按如下步骤操作：测量绳子与水平杆的夹角aob； 对两个传感器进行调零；用另一根绳在o点悬挂一个钩码，记录两个传感器的读数； 取下钩码，移动传感器a改变角。重复上述实验步骤，得到表格：f1/n1.0010.5801.002f2/n0.8680.2910.8653060150根据表格数据，a传感器对应的是表中力 (选填“f1”或“f2”)，砝码质量为 kg(保留一位有效数字)；本实验中多次测量对传感器进行调零，对此操作说明正确的是 。a因为事先忘记调零 b何时调零对实验结果没有影响c为了消除横杆自身重力对结果的影响 d可以完全消除实验的误差3【2014江苏第一次大联考】有两个物理兴趣小组在一次探究活动中，想测量滑块和长木板之间的动摩擦因数。第一小组：利用平衡条件来测量动摩擦因数。该小组同学设计了两种实验方案：方案a：长木板固定，用弹簧秤拉动木块，如图甲所示；方案b：木块通过弹簧秤连接到墙壁，用手拉动木板，如图乙所示。上述两种方案中，你认为更合理的方案是 (填“a”或“b”)，原因是 ；该实验中应测量的物理量是 ，滑块和长木板之间的动摩擦因数 。第二小组：利用牛顿第二定律来测量动摩擦因数。实验装置如图丙所示，一端装有定滑轮的、表面粗糙的长木板固定在水平实验台上，长木板上有一滑块，滑块右侧固定一轻小动滑轮，钩码和弹簧测力计通过绕在滑轮上的水平轻绳相连，放开钩码，滑块在长木板上做匀加速直线运动。实验时滑块加速运动，读出弹簧测力计的示数f ，处理纸带，得到滑块运动的加速度a；改变钩码个数，重复实验；以弹簧测力计的示数f 为纵轴，加速度a为横轴，得到的图象是纵轴截距大小等于b的一条倾斜直线，如图丁所示。已知滑块和轻小动滑轮的总质量为m，重力加速度为g，忽略滑轮与轻绳之间的摩擦。则滑块和长木板之间的动摩擦因数 。4【2014扬州市第一学期期中】测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图所示的装置，图中长木板水平固定。实验过程中，电火花计时器应接在电压为 v，频率为50hz的交流电源上；如图为木块在水平木板上带动纸带运动时打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出，从纸带上测出x17.22cm，x215.52cm，则木块加速度大小为a m/s2(保留两位有效数字)；已知重力加速度为g，测得木块的质量为m，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数的表达式为 ；若实验操作规范，数据处理方法得当，由此算得的动摩擦因数将比真实的动摩擦因数 (请填写“偏大”、“偏小”或“相同”)。5【2013金陵中学第一学期期中】如图所示是利用闪光照相研究平抛运动的示意图，小球a由斜槽滚下，再从桌边缘水平抛出，在它离开桌边缘的同时，小球b开始自由下落，通过闪光照片，可求得b球在相等时间内在空中的实际距离(如图所示)，a、b两球恰在位置4相碰，则a球从离开桌面到和b球碰撞时经历的时间为 s，a球离开桌面的速度为 m/s。6【2014启东中学第一学期期中】图甲是利用打点计时器测量小车沿斜面下滑时所受阻力的示意图小车拖着纸带在斜面上下滑时，打出的一段纸带如图乙所示，其中o为小车开始运动时打出的点，设小车在斜面上运动时所受阻力恒定。已知打点计时器使用的交流电频率为50hz，由纸带分析可知小车下滑的加速度a m/s2，打e点时小车速度ve m/s(结果保留两位有效数字)；为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，可运用牛顿运动定律或动能定理求解，在这两种方案中除知道小车下滑的加速度a、打e点时速度ve、小车质量m、重力加速度g外，利用米尺、三角板还需要测量哪些物理量，列出阻力的表达式。方案一：需要测量的物理量 ，阻力的表达式(用字母表示) ；方案二：需要测量的物理量 ，阻力的表达式(用字母表示) 。7【2014扬州市第一学期期中】气垫导轨可以在导轨和滑块之间形成一薄层空气膜，使滑块和导轨间的摩擦几乎为零，因此可以利用气垫导轨装置来验证机械能守恒定律。如图所示，做实验时，将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器(图中未画出)，可读出遮光条通过光电门的时间为t，用游标卡尺测得遮光条宽度为d，用刻度尺测得释放位置到光电门中心的距离为x，气垫导轨总长为l，其最右端离桌面的高度为h，滑块和遮光条总质量为m，已知重力加速度为g，这一过程中滑块减少的重力势能表达式为 ，滑块获得的动能表达式为 ；(以上表达式均用已知字母表示)某实验小组在一次实验后，通过数据发现，滑块获得的动能略大于其减少的重力势能，可能的原因是 。8【2014江苏第一次大联考】某同学在研究性学习中用图示装置来验证牛顿第二定律，轻绳两端系着质量相等的物体a、b，物体b上放一金属片c，铁架台上固定一金属圆环，圆环处在物体b的正下方。系统静止时，金属片c与圆环间的高度差为h，由静止释放后，系统开始运动。当物体b穿过圆环时，金属片c被搁置在圆环上，两光电门固定在铁架台p1、p2处，通过数字计时器可测出物体b通过p1、p2这段距离的时间。若测得p1、p2之间的距离为d，物体b通过这段距离的时间为t，则物体b刚穿过圆环后的速度v ；若物体a、b的质量均用m表示，金属片c的质量用m表示，该实验中验证下面 (填正确选项的序号)等式成立，即可验证牛顿第二定律；amg bmg cmg(2mm) dmg(mm)本实验中的测量仪器除了刻度尺、数字计时器外，还需要 ；若mm，改变金属片c的质量m，使物体b由同一高度落下穿过圆环，记录各次的金属片c的质量m，以及物体b通过pl、p2这段距离的时间t，以mg为横轴，以 (填“t2”或“”)为纵轴，通过描点作出的图线是一条过原点的直线。考点：本题主要考查了力学设计性实验问题，涉及到实验原理的理解、仪器的选取、数据的处理等知识。9【2013苏州五市三区第一学期期中】某实验小组利用如图所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒。实验前需要调整气垫导轨底座使之水平，利用现有器材如何判断导轨是否水平？ ；已知遮光条的宽度d0.52cm，实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间t1.2102s，则滑块经过光电门时的瞬时速度是 m/s，在本次实验中还需要测量的物理量有：钩码的质量m、 和 (文字说明并用相应的字母表示)。本实验通过比较 和 在实验误差允许的范围内相等(用测量的物理量符号表示，重力加速度g为已知)，从而验证了系统的机械能守恒。10【2014南京市高三开学学情调研】某同学用如图甲所示的装置验证小球沿斜面运动的过程中机械能是否守恒，斜面的末端与水平桌面相切，不计小球在该处的能量损失，小球从离桌面高h处由静止释放，小球离开桌面后发生的水平位移为s，桌面高为h，改变小球释放的位置，记录多组h、s值。若小球在运动的过程中机械能守恒，则h与s2间的关系式为 ；某同学根据实验结果，画出了h-s2图象(如图乙所示)，发现图象不过原点，产生这种现象的原因是 ，改进的措施可以有 (写出一条即可)，随着s的增大，图象有弯曲的现象，这种现象的原因是 ，改进的措施可以有 (写出一条即可)；图象的图线不过原点，从题图上看，存在了纵截距，即小球从一定的高度处释放后，运动至桌边缘恰好速度为零，再自由落体至地面，致使s0，因此产生这种现象的原因是小球与斜面、桌面间有摩擦，改进的措施是设法减小摩擦阻力，因此可以改用动摩擦因数更小的斜面、桌面，或减小水平桌面的长度，或换用气垫导轨，随着s的增大，小球离开桌面时的速度应增大，图象有弯曲的现象，说明图线的斜率发生了改变，即h变化的比率不同，因此这种现象的原因是小球离开桌面后除受重力以外，还受到了空气阻力的作用，改进的措施是设法使阻力相对重力可忽略，即换用密度大一点的实心球进行实验，或球面更光滑。考点：本题主要考查了验证机械能守恒定律的探究性实验问题，涉及原理理解、误差分析等知识。11【2013淮安市第一学期期中】某小组用图示器材测量重力加速度的大小。实验器材由底座带有标尺的竖直杆、光电计时器a和b、钢制小球和网兜组成。通过测量小球在a、b间不同位移时的平均速度，求重力加速度。实验时，应先 (选填“释放小球”或“接通光电计时器”)；实验中保持a不动，沿杆向下移动b，测量a、b之间的距离h及钢球经过该