广东省高考物理二轮复习 专题升级训练十一 力学实验专题升级训练卷.doc

专题升级训练十一力学实验（时间：60分钟满分：100分）1（15分）在测定匀变速直线运动的加速度的实验中，打点计时器使用的交流电的频率为50 hz，记录小车做匀变速运动的纸带如图所示，在纸带上选择标为05的6个计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点没有画出。纸带旁并排放着带有最小刻度为毫米的刻度尺，零点跟“0”计数点对齐，由图可以读出1、3、5三个计数点跟“0”点的距离d1、d3、d5填入表格中。距离d1d3d5测量值（cm）计算小车通过计数点“2”的瞬时速度为_m/s，通过计数点“4”的瞬时速度为_m/s；小车的加速度是_m/s2。2（20分）（2012湖北众望高中高三周练）如图所示，将轻弹簧放在光滑的水平凹形轨道上，一端与轨道的a端固定，另一端正好在轨道的b端处，轨道固定在水平桌面的边缘上，桌边悬一重锤。根据平抛运动的规律和功能关系的相关知识，可利用该装置找出弹簧压缩时具有的弹性势能与压缩量之间的关系。（1）为完成实验，还需下面哪些器材（）a秒表 b刻度尺 c白纸 d复写纸 e天平 f弹簧秤（2）如果在实验中，得到弹簧压缩量x和小球离开桌面后的水平位移s的一些数据如下表，经你的推导分析，得到的实验结论是：_。实验次数1234x/cm2.003.004.005.00s/cm10.0315.0420.0225.00（3）为提高实验结果的准确程度，请写出至少两条可以提高实验结果准确程度的有益的建议：_。3（15分）为“验证牛顿第二定律”，某同学设计了如下实验方案：a实验装置如图甲所示，一端系在滑块上的轻质细绳通过转轴光滑的轻质滑轮，另一端挂一质量为m0.5 kg的钩码，用垫块将光滑的长木板有定滑轮的一端垫起。调整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块沿光滑长木板向下做匀速直线运动。b保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，接好纸带，接通打点计时器的电源，然后让滑块沿长木板滑下，打点计时器打下的纸带如图乙所示。甲乙请回答下列问题：（1）图乙中纸带的哪端与滑块相连_。（2）图乙中相邻两个计数点之间还有4个打点未画出，打点计时器接频率为50 hz的交流电源，根据图乙求出滑块的加速度a_m/s2。（3）不计纸带与打点计时器间的阻力，滑块的质量m_kg。（g取9.8 m/s2）4（25分）（2012北京朝阳二模）（1）某物理学习小组在“验证机械能守恒定律”的实验中（g取9.8 m/s2）：他们拿到了所需的打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、铁架台、纸带夹和重物，此外还需要_（填字母代号）。a直流电源 b交流电源c游标卡尺 d毫米刻度尺e天平及砝码 f秒表先接通打点计时器的电源，再释放重物，打出的某条纸带如图所示，o是纸带静止时打出的点，a、b、c是标出的3个计数点，测出它们到o点的距离分别为x112.16 cm、x219.1 cm和x327.36 cm，其中有一个数值在记录时有误，代表它的符号是_（选填“x1”“x2”或“x3”）。已知电源频率是50 hz，利用中给出的数据求出打b点时重物的速度vb_m/s。重物在计数点o、b对应的运动过程中，减小的重力势能为mgx2，增加的动能为，通过计算发现，mgx2_（选填“”“mb）；甲【步骤2】安装好实验装置，使斜槽末端保持水平，调整好频闪相机的位置并固定；【步骤3】让入射小球从斜槽上某一位置p由静止释放，小球离开斜槽后，用频闪相机记录下小球相邻两次闪光时的位置，照片如图乙所示；乙【步骤4】将被碰小球放在斜槽末端，让入射小球从位置p由静止开始释放，使它们碰撞。两小球离开斜槽后，用频闪相机记录两小球相邻两次闪光时的位置，照片如图丙所示。丙经多次实验，他们猜想碰撞前后物体的质量和速度的乘积之和不变。实验中放在斜槽末端的小球是_（选填“a”或“b”）。若要验证他们的猜想，需要在照片中直接测量的物理量有_（选填“x0”“y0”“x1”“y1”“x2”“y2”）。写出该实验小组猜想结果的表达式_（用测量量表示）。他们在课外书中看到“两物体碰撞中有弹性碰撞和非弹性碰撞之分，碰撞中的恢复系数定义为e，其中v10和v20分别是碰撞前两物体的速度，v1和v2分别是碰撞后两物体的速度，弹性碰撞恢复系数e1，非弹性碰撞恢复系数e1。”于是他们根据照片中的信息求出本次实验中恢复系数的值e_。（结果保留到小数点后两位数字）5（25分）（2012北京西城二模）甲、乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验，装置如图1所示。图1两位同学用砝码盘（连同砝码）的重力作为小车（对象）受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响。他们将长木板的一端适当垫高，在不挂砝码盘的情况下，小车能够自由地做_运动。另外，还应满足砝码盘（连同砝码）的质量m_小车的质量m（选填“远小于”“远大于”或“近似等于”）。接下来，甲同学研究：在保持小车的质量不变的条件下，其加速度与其受到的牵引力的关系；乙同学研究：在保持受到的牵引力不变的条件下，小车的加速度与其质量的关系。甲同学通过对小车所牵引纸带的测量，就能得出小车的加速度a。图2是某次实验所打出的一条纸带，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，图中数据的单位是cm。图2实验中使用的电源是频率为f50 hz的交变电流。根据以上数据，可以算出小车的加速度a_m/s2。（结果保留三位有效数字）乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量m，得到小车的加速度a与质量m的数据，画出图线后，发现：当较大时，图线发生弯曲。于是，该同学后来又对实验方案进行了进一步的修正，避免了图线的末端发生弯曲的现象。那么，该同学的修正方案可能是（）a改画a与的关系图线b改画a与（mm）的关系图线c改画a与的关系图线d改画a与的关系图线参考答案1答案：1.205.4012.000.210.330.6解析：以计数点0（刻度尺零刻度）为一维坐标原点，连出向右方向的一维坐标系，从图中可读得计数点1、3、5的坐标值x11.20 cm，x35.40 cm，x512.00 cm则d1x1x01.20 cm，d3x3x05.40 cm，d5x5x012.00 cm每相邻两计数点间时间间隔t50.02 s0.1 s所以v2102 m/s0.21 m/sv4102 m/s0.33 m/s。定义1、3计数点间距为s1x3x14.20 cm，定义3、5计数点间距为s2x5x36.60 cm1、3（或3、5）之间t2t0.2 s由s2s1at2有a102 m/s20.6 m/s2。2答案：（1）bcd（2）弹簧的弹性势能与压缩量的平方成正比关系（3）多次测量取平均值选择密度适当大的小球选择精度高的测量仪器3答案：（1）右端（2）1.65（3）2.97解析：（1）取下细绳和钩码后，滑块加速下滑，随着速度的增加，相邻点间距离逐渐加大，故纸带的右端与滑块相连。（2）由于相邻的s相同，sat2，得am/s21.65 m/s2。（3）匀速下滑时滑块所受合外力为零，由于长木板是光滑的，撤去钩码滑块所受合外力等于mg，由mgma得m2.97 kg。4答案：（1）bdx21.90纸带与限位孔间有摩擦或空气阻力（2）bx0、x1、x2max0max1mbx20.88解析：（1）打点计时器需要交流电源，处理纸带用毫米刻度尺即可，选bd。使用毫米刻度尺读出的数据以厘米为单位，小数点后应两位，所以记录有误的是x2。vbm/s1.90 m/s。纸带与限位孔间有摩擦或空气阻力，有部分机械能转化为内能，所以重力势能的减小大于动能的增加。（2）放在斜槽末端的小球应是质量较小的b，这样可保证碰后两球都向前运动。因为