高考物理 黄金易错点专题汇编 专题12 力学实验(1).doc

2014年高考物理 黄金易错点专题汇编 专题12 力学实验1、(1)在测定金属的电阻率实验中,用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图145所示,读数为_mm.(2)在用单摆测定重力加速度实验中,用游标为20分度的卡尺测量摆球的直径,示数如图146所示,读数为_cm. 2、在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图149所示,并在其上取了a、b、c、d、e、f等6个计数点(每相邻两个计数点间还有4个计时点,本图中没有画出),打点计时器接的是220 v、50 hz的交变电源.他把一把毫米刻度尺放在纸带上,其零刻度和计数点a对齐. (1)按照有效数字的读数规则读出相邻计数点ab、bc、cd、de、ef间的距离s1、s2、s3、s4、s5,它们依次为_cm、_cm 、_cm 、_cm 、_cm . (2)由以上数据计算打点计时器在打b、c、d、e各点时,物体的即时速度vb、vc、vd、ve依次是_m/s、_m/s、_m/s、_m/s. (3)根据以上结果,试用两种不同的方法计算该物体的加速度a. (4)根据(2)中得到的数据,试在如图1410所示的坐标系中,用作vt图象的方法，从图象中求物体的加速度a. (5)从图象上求纸带上的a、f点所对应的物体的即时速度va_m/s，vf_m/s.并由此计算：当打点计时器打下a点的时刻，物体已经从静止开始做匀加速运动_s了 (6)如果当时电网中交变电流的频率是f49 hz,而做实验的同学并不知道,那么由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏_.理由是_ 3、图1412是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带,o、a、b、c、d和e为纸带上六个计数点,加速度大小用a表示. (1)od间的距离为_cm. (2)图1413是根据实验数据绘出的st2图线(s为各计数点至同一起点的距离),斜率表示_,其大小为_m/s2(保留三位有效数字). 图14134、在“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”的实验中,甲、乙两位同学选用不同的橡皮绳代替弹簧.为测量橡皮绳的劲度系数,他们在橡皮绳下端依次逐个挂上钩码(每个钩码的质量均为m0.1 kg,取g10 m/s2),并记录绳下端的坐标x加i(下标i表示挂在绳下端钩码个数),然后逐个拿下钩码,同样记录绳下端的坐标x减i,绳下端坐标的平均值xi(x加ix减i)/2的数据如下表: 挂在橡皮绳的钩码个数 橡皮绳下端的坐标(xi/mm) 甲 乙 1 216.5 216.5 2 246.7 232.0 3 284.0 246.5 4 335.0 264.2 5 394.5 281.3 6 462.0 301.0 (1)同一橡皮绳的x加i_x减i(大于或小于); (2)_同学的数据更符合实验要求(甲或乙); (3)选择一组数据用作图法求出该橡皮绳的劲度系数k(n/m); (4)为了更好地测量劲度系数,在选用钩码时需考虑的因素有哪些？ 5、为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码实验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图1416上标出(g9.8 m/s2)(1)作出ml的关系图线； (2)弹簧的劲度系数为_ n/m. 6. 某兴趣小组为了探究自行车的初速度与其克服阻力做功的关系设计实验的主要步骤是：在学校操场的跑道上画一道起点线；骑上自行车用较快速度驶过起点线，并同时从车把手处自由释放一团很容易辨别的橡皮泥(其在运动过程中空气阻力不计)；车驶过起点线就不再蹬自行车脚蹬，让车依靠惯性沿直线继续前进；待车停下时,记录自行车停下的位置;用卷尺量出起点线到橡皮泥落地点间的距离x、起点线到终点的距离l及车把手处离地高度h.若自行车在行驶中所受的阻力为f并保持恒定，设当地的重力加速度为g,那么： (1)自行车经过起点线时的速度v_.(用已知的物理量和所测量得到的物理量表示) (2)自行车经过起点线后克服阻力做的功w_.(用已知的物理量和所测量得到的物理量表示) (3)多次改变自行车经过起点时的初速度，重复上述实验，则每次只需测量上述物理量中的_和_，就能通过数据分析达到实验目的 7、现要通过实验验证机械能守恒定律实验装置如图6135所示：水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上a点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为m，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上b点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示a点到导轨底端c点的距离，h表示a与c的高度差，b表示遮光片的宽度，x表示a、b两点间的距离，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过b点时的瞬时速度用g表示重力加速度完成下列填空和作图： (1)若将滑块自a点由静止释放，则在滑块从a运动至b的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为_，动能的增加量可表示为_若在运动过程中机械能守恒，与x的关系式为 _. (2)多次改变光电门的位置，每次均令滑块自同一点(a点)下滑，测量相应的x与t值，结果如下表所示： 以x为横坐标，为纵坐标，在图6136的坐标纸中描出第1和第5个数据点；根据5个数据点作直线，求得该直线的斜率k_104 m1 s2(保留3位有效数字)8.利用如图6137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v0和下落高度h.某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案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v0b用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v计算出瞬时速度v0c根据做匀加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，并通过计算得出高度hd用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀加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v0以上方案中只有一种正确，正确的是_(填入相应的字母)9、为了“探究功与物体速度变化的关系”，现提供如图6138所示的器材，请思考探究思路并回答下列问题： (1)为了消除摩擦力的影响，应采取的措施：_.(2)在某次实验中某同学得到了如图6139所示的一条纸带，在a、b、c、d、e五个计数点中应该选用_(填“b”、“c”或“d”)点的速度才符合实验要求，因为：_.10某同学在竖直悬挂的弹簧下端加挂钩码，做实验研究弹力跟弹簧总长度的关系，下表是他的实验数据，实验时弹簧始终未超过弹性限度，弹簧的质量可以不计，取g10 m/s2.(1)根据实验数据在图61310给定的坐标系中作出弹力f跟弹簧总长度l的关系图线； (2)根据作出的图线写出弹力f跟弹簧总长度l之间的关系式_ 皮绳的长度应大于挂上钩码平衡时的长度,而坐标x即为橡皮绳的长度,所以x加i小于x减i. 由图1414可得k乙5770(n/m) 或 答案：(1)x(2)fl(3)xl易错起源1、 螺旋测微器和游标卡尺的读数例1如图1甲所示游标卡尺读数为_ cm，图乙中螺旋测微器读数为_ mm。(1)游标卡尺在读数时先确定各尺的分度，把数据读成以毫米为单位的。先读主尺数据，再读游标尺数据，最后两数相加。 (2)游标卡尺读数时不需要估读。 (3)螺旋测微器读数时，要注意固定刻度上表示半毫米的刻度线是否已经露出，由可动刻度的0刻度线位置判定；要准确到0.01mm，估读到0.001 mm，即结果若用mm做单位，则小数点后必须保留三位数字。 1.游标卡尺的读数方法: (1)游标卡尺的精确度可根据游标尺刻度格数的倒数计算，单位为mm.如50分度的游标卡尺精确度为 mm0.02 mm.(2)游标卡尺的读数不需要估读2.螺旋测微器的使用要注意两点:(1)半毫米刻度线;(2)估读,末位估读的“0”不要漏掉. 易错起源2、与纸带相关的实验 例2 测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。(1)实验过程中，电火花计时器应接在_(选填“直流”或“交流”)电源上。调整定滑轮高度，使细线与长木板平行。 (2)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，则木块与长木板间的动摩擦因数_。 (3)如图所示，为木块在水平木板上带动纸带运动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x13.20 cm，x24.52 cm，x58.42 cm，x69.70 cm。则木块加速度大小a_ m/s2(保留两位有效数字)。 1.计时点与计数点要区别打点计时器打出的点与人为选取的计数点之间的区别与联系，为便于测量和计算，一般每五个点取一个计数点，这样时间间隔t0.025 s0.1 s。2求瞬时速度的方法利用做匀变速运动的物体在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度。如图1214所示，求打某一点的瞬时速度，只需在这一点的前后各取相同时间间隔t的两段位移xn和xn1，则打n点时的速度vn。1.利用纸带求加速度的方法(1)利用a求解：在已经判断出物体做匀变速直线运动的情况下可利用xxn1xnat2求加速度a。(2)逐差法：如图所示，由xnxm(nm)at2可得：a1，a2，a3，所以a(3)两段法：把上面x1、x2、x3、x4、x5、x6分成时间相等(均为3t)的两大段，则由x2x1at2得：(x4x5x6)(x1x2x3)a(3t)2，解出的a与上面逐差法结果相等，但却要简单的多。(4)图象法：由vn，求出相应点的速度。确定各计数点的坐标值(v1，t)、(v2,2t)、(vn，nt)。画出vt图象，图线的斜率为物体做匀变速直线运动的加速度。2利用纸带判断物体做匀变速直线运动的方法(1)若相邻两计数点之间的距离满足xx2x1x3x2xnxn1恒量(at2)，说明物体做匀变速直线运动。(2)vt图象为倾斜直线，说明物体做匀变速直线运动。易错起源3、“橡皮条、弹簧类”实验 例3 某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。 (1)将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在_方向(填“水平”或“竖直”)。 (2)弹簧自然悬挂，待弹簧_时，长度记为l0；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为lx；在砝码盘中每次增加10 g砝码，弹簧长度依次记为l1至l6，数据如下表： 代表符号 l0 lx l1 l2 l3 l4 l5 l6 数值(cm) 25.35 27.35 29.35 31.30 33.4 35.35 37.40 39.30 表中有一个数值记录不规范，代表符号为_。由表可知所用刻度尺的最小分度为_。 (3)上图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与_的差值(填“l0”或“lx”)。 (4)由图可知弹簧的劲度系数为_n/m；通过图和表可知砝码盘的质量为_g(结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8 m/s2)。 用图象处理数据的解题技巧 图象法是物理实验中广泛应用的处理实验数据的方法，以下为作图的规则： (1)作图一定要用坐标纸， 坐标纸的大小要根据有效数字的位数和结果的需要来定； (2)要标明轴名、单位，在轴上每隔一定的间距按有效数字的位数标明数值； (3)图上的连线不一定通过所有的数据点，而应尽量使数据点合理地分布在线的两侧； (4)作图时常通过选取适当的坐标轴使图线线性化，即“变曲为直”。虽然图象法有许多优点，但在图纸上连线时有较大的主观任意性，另外连线的粗细、图纸的大小、图纸本身的均匀程度等，都对结果的准确性有影响。 1某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度该螺旋测微器校零时的示数如图111甲所示，测量金属板厚度时的示数如图乙所示图甲读数为_mm，图乙读数为_mm，所测金属板的厚度为_mm.2关于高中物理实验，下列说法中正确的是()a利用打点计时器“研究匀变速直线运动规律”的实验中，可以利用纸带打出的点迹间接测得物体的运动速度b在“验证力的平行四边形定则”实验中，要使力的作用效果相同，只需橡皮条具有相同的伸长量c在“验证牛顿第二定律”实验中，采用了控制变量的实验方法d在“验证机械能守恒定律”的实验中，应该先释放重物后接通电源3某实验小组设计了如图112甲所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力f的关系图线，如图乙所示则滑块和位移传感器发射部分的总质量m_kg；滑块和轨道间的动摩擦因数_(重力加速度g取10 m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力)4某同学在做“研究匀变速直线运动”实验时，从打下的若干纸带中选出了如图113所示的一条纸带，已知打点计时器使用电源频率为50 hz，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，则纸带上相邻两个计数点间的时间间隔为_s如果用x1、x2、x3、x4、x5、x6来表示从o点开始各相邻两个计数点间的距离，用t表示两相邻记数点的时间间隔，则该匀变速直线运动的加速度的表达式为a_(用符号写出表达式，不要求计算)打f点时物体的速度大小为vf_m/s.(保留3位有效数字)5某物理兴趣小组采用如图114所示的装置深入研究平抛运动质量分别为ma和mb的a、b小球处于同一高度，m为a球中心初始时在水平地面上的垂直投影用小锤打击弹性金属片，使a球沿水平方向飞出，同时松开b球，b球自由下落a球落到地面n点处，b球落到地面p点处测得ma0.04 kg，mb0.05 kg，b球距地面的高度是1.225 m，m、n点间的距离为1.500 m，则b球落到p点的时间是_s，a球落地时的动能是_j(忽略空气阻力，g取9.8 m/s2)6在“探究弹簧弹力和伸长量的关系”实验中，采用如图115甲所示的实验装置，利用钩码的重力对弹簧提供恒定的拉力实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度(1)有一个同学通过以上实验，已经把6组数据对应的坐标在坐标系中描出，请作出fl图象；(2)请根据你作的图象得出该弹簧的原长l_cm，劲度系数k_n/m；(3)根据该同学的实验情况，请你帮助他设计一个记录实验内容及数据的表格(不必填写实验测得的具体数据)；(4)该同学实验时，把弹簧水平放置进行测量，与通常将弹簧悬挂进行相比较：优点是：_；缺点是：_.7“探究动能定理”的实验装置如图116所示当小车在1条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为w0.当用2条、3条、4条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次实验时，橡皮筋对小车做的功记为2w0、3w0、4w0每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出关于该实验，下列说法正确的是()a某同学在一次实验中，得到一条记录纸带，纸带上打出的点，两端密、中间疏，出现这种情况的原因，可能是木板倾角过大b当小车速度达到最大时，小车在两个铁钉的连线处c应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的最大速度d应选择纸带上第一点到最后一点的一段计算小车的最大速度8某实验小组在实验室做“验证牛顿运动定律”实验：(1)甲同学在物体所受合