【状元之路】高考物理二轮复习钻石卷 力学实验（含13年各地联考、模拟试题）.doc

高考专题训练力学实验时间：40分钟 分值：100分1(2013上海市八校联考)“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中a为固定橡皮筋的图钉，o为橡皮筋与细绳的结点，ob和oc为细绳图乙是在白纸上根据实验结果画出的图(1)图乙中的_是力f1和f2的合力的理论值；_是力f1和f2的合力的实际测量值(2)在实验中，如果其他条件不变仅将细绳换成橡皮筋，那么实验结果是否会发生变化？答：_.(选填“变”或“不变”)为什么？答：_(3)本实验采用的科学方法是()a理想实验法 b控制变量法c等效替代法 d建立物理模型法答案(1)ff(2)不变因为橡皮筋受力情况与原细绳相同(3)c2(2013四川省名校质检)如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置他在气垫导轨上安装了一个光电门b，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，力传感器可直接测出绳中拉力，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从a处由静止释放气垫导轨摩擦阻力很小可忽略不计，由于遮光条的宽度很小，可认为遮光条通过光电门时速度不变(1)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d_mm.(2)实验时，该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，将滑块从a位置由静止释放，测量遮光条到光电门的距离l，若要得到滑块的加速度，还需由数字计时器读出遮光条通过光电门b的_；(3)下列不必要的一项实验要求是()a应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量b应使a位置与光电门间的距离适当大些c应将气垫导轨调节水平d应使细线与气垫导轨平行(4)改变钩码质量，测出对应的力传感器的示数f，已知滑块总质量为m，用(2)问中已测物理量和已给物理量写出m和f间的关系表达式f_.解析由v22al，v，解得a.由牛顿第二定律，fmam.答案(1)2.25(2)时间t(3)a(4)m3(2013汕头期末)如图甲为验证牛顿第二定律的实验装置示意图(1)平衡小车所受的阻力的操作：取下_，把木板不带滑轮的一端垫高；接通打点计时器电源，轻推小车，让小车拖着纸带运动如果打出的纸带如图乙所示，则应_(减小或增大)木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹_为止(2)图丙为研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量的关系”时所得的实验图象，横坐标m为小车上砝码的质量设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为_，小车的质量为_解析设小车的质量为m，则有f(mm)a，变形得m，所以m图象的斜率为k，所以作用力f， m图象的截距为b，所以m.答案(1)砝码减小间隔相等(均匀)(2)f，m4(2013辽宁省五校协作体二模)在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m1.00 kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，o为第一个点，a、b、c为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出)已知打点计时器每隔0.02 s打一次点，当地的重力加速度g9.80 m/s2.那么：(1)纸带的_端(选填“左”或“右”)与重物相连；(2)根据图上所得的数据，应取图中o点和_点来验证机械能守恒定律解析越靠近重物的位置打点越早，点迹越密集，b点更方便计算速度，故取b点来验证机械能守恒答案(1)左(2)b5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l0lxl1l2l3l4l5l6数值(cm)25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30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)如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)解析(1)弹簧的轴线必须沿重力方向，所以应沿竖直方向(2)由于表中测量值已经估读到0.1 mm，所以刻度尺的最小分度应是1 mm.(3)因为m0gk(lxl0)，nmgm0gk(lnl0)，整理得nmgk(lnlx)，所以横轴应为弹簧长度与lx的差值(4)从上式可以看出弹簧的劲度系数k4.9 n/m，m01.0102 kg10 g.答案(1)竖直(2)静止l3mm(3)lx(4)4.9106(2013湖南省六校联考)某物理兴趣小组利用学校的数字实验室设计了一个测量小车瞬时速度的实验设计的实验装置如图所示将长直木板b支成斜面，小车c的前端固定挡光片p，光电门g固定在木板的侧面a处，让小车在斜面上的同一位置o由静止释放，用光电计时器(未画出)记录挡光片通过光电门时挡光的时间t.兴趣小组共准备了宽度x不同的五块挡光片，分别做了五次实验(每次实验时挡光片的前沿均与小车的前端对齐)，并计算出各次挡光片通过光电门的平均速度()记录的数据如下表所示：实验顺序x(cm)t(ms)(m/s)1250.50.3962495.00.42136137.50.43648174.50.459510212.00.472完成下列作图和填空：(1)根据表中给出的数据，在如图给出的坐标纸上画出t图线；(2)由所画出的t图线，得出小车的加速度大小为_m/s2；(3)由所画出的t图线，得出小车前端过a处的瞬时速度大小为_m/s.(以上两空均保留3位有效数字)解析设挡光片初始位置距离光电门x，运动时间t，则有xat2，xxa(tt)2，联立解得：xattat2，atat.由此可知， t图线斜率等于a.小车前端过a处的瞬时速度大小为at.由所画出的 t图线，得出小车的加速度大小为0.930 m/s2；小车前端过a处的瞬时速度大小为0.375 m/s.答案(1)如图(2)0.930(0.9000.960均对)(3)0.375(0.3600.390均对)7在研究“弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系”的实验中，弹簧长度的改变量可以利用刻度尺直接测量得到，而弹性势能的大小只能通过原理来间接测量现有两组同学分别按图(让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面)和图(让滑块向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使滑块在气垫导轨上向右运动，通过相应的测量仪器可以测出滑块脱离弹簧后的速度)两组不同的测量方案进行测量请写出图方案中弹性势能与钢球质量m及图中各物理量之间的关系ep_；图方案中除了从仪器上得到滑块脱离弹簧后的速度外还要直接测量的量有_解析弹簧的弹性势能全部转化为钢球的动能，如设钢球离开弹簧时的速度为v，钢球的质量为m，则epmv2.根据平抛运动规律可知，hgt2，svt，联立三式，可得ep.答案滑块的质量8.(2013陕西师大附中四模)探究能力是物理学研究的重要能力之一有同学通过设计实验来探究物体因绕轴转动而具有的转动动能与哪些因素有关他以圆形砂轮为研究对象，研究其转动动能与其质量、半径、角速度等的具体关系如图所示，砂轮由动力带动匀速旋转，测得其角速度，然后让砂轮脱离动力，用一把弹性尺子与砂轮接触使砂轮慢慢停下，设尺和砂轮间的摩擦力恒为 n(转动过程动能定理也成立不计转轴的质量及其与支架间的摩擦)分别取不同质量、不同半径的砂轮，使其以不同的角速度旋转进行实验，最后得到的数据如下表所示：半径/cm质量/m0角速度/rads2圈数转动动能/j412841432422164423281216161232(1)根据题给数据计算砂轮的转动动能ek，并填在上面的表格里(2)由上述数据推导出该砂轮的转动动能ek与质量m、角速度、半径r的关系式为_答案(1)填空半径/cm质量/m0角速度/rads2圈数转动动能/j41286.44143225.64221612.84423225.681216256161232102.4(2)ekkm2r2或者ekm2r2.9(2013湖北省黄冈市质检)某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器a、b，滑块p上固定一宽度为d的遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器a、b时，通过计算机可以得到如图乙所示的电压u随时间t变化的图象(1)实验前，接通气源，将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的t1_t2(选填“”、“”或“”)时，说明气垫导轨已经水平(2)滑块p用细线跨过定滑轮与质量为m的钩码q相