（精选+详解）高三物理 名校试题汇编系列（第4期）专题18 运动和力学实验（包括长度的测量）.doc

（精选+详解）2013届高三物理 名校试题汇编系列（第4期）专题18 运动和力学实验（包括长度的测量）实验一 长度的测量和直线运动1.（山东省菏泽市第一中学2013届高三上学期期末考试）图a中螺旋测微器读数为_mm。图b中游标卡尺（游标尺上有50个等分刻度）读数为_cm。2（湖北省黄冈中学、华世达附中等八校2013届高三第二次联考理科综合试题、北京市东城区普通校2012-2013学年高三联考、湖北省鄂南高中、荆州中学、华师一附中、孝感高中、黄冈中学等八校2013届高三第一次联考）如图所示，（甲）图是某学生测量“匀变速直线运动的加速度”的实验装置，由于实验中连接重物和木块的细线过长，所以当重物着地后，木块还会在木板上继续滑行，图（乙）所示纸带是重物着地后的一段打点纸带（注意图中任两个计数点间都有四个点没有标出）。若打点计时器所用的交流电频率为50hz，则木块的加速度为a=_m/s2，木块与木板间的动摩擦因数=_。（g=10 m/s2，忽略空气阻力以及纸带与打点计时器间的摩擦，所有结果保留两位有效数字）20.50 0.050（或5.010-2） 解析：，由mg=ma可得，=0.050或5.010-2。3（四川省成都高新区高2013届统一检测）下图是一辆连有纸带的小车做匀变速直线运动时，打点计时器所打的纸带的一部分，打点频率为50hz，图中a、b、c、d、e、f是按时间顺序先后确定的计数点（每两个计数点间有四个实验点未画出）用刻度尺量出ab、de之同的距离分别是2.40cm和0.84cm，那么小车的加速度大小是 m/s2，若当时电网中交变电流的频率变为60hz，但该同学并不知道，那么做实验的这个同学测得的物体加速度的测量值与实际值相比是 。（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）3.0.52 m/s2 偏小 解析：，若当时电网中交变电流的实际频率为60hz，那么该同学计算加速度时的打点周期t的取值偏大，得到的测量值偏小。4.（江西省宜春市五校2013届高三联考）在一些实验中需要较准确地测量物体转过的角度，为此人们设计了这样一个可转动的圆盘，在圆盘的边缘标有刻度，且每一刻度对应角度为1，圆盘外侧有一个圆弧形的游标尺。如下图所示，（图中画出了圆盘的一部分和游标尺）。圆盘上刻有对应的角的度数，游标尺上把与圆盘上9个刻度对应的圆心角等分为10格，试根据图中所示的情况读出此时游标尺上的零刻度线与圆盘上的零刻度线之间的夹角为 。 4.19.419.5 解析：参考游标卡尺的读数规则，图示夹角为19+50.1=19.5。5. (福建省漳州市第一中学2012-2013学年高三上学期期末考试物理试卷)甲乙两位同学利用穿过打点计时器的纸带来记录小车的运动，计时器所用电源的频率为50hz。（1）实验后，甲同学选择了一条较为理想的纸带，测量数据后，通过计算得到了小车运动过程中各计时时刻的速度如表格所示。位置编号012345时间：t/s00.10.20.30.40.5速度：v/ms-10.420.670.921.161.421.76分析表中数据，在误差允许的范围内，小车做_运动；由于此次实验的原始纸带没有保存，该同学想估算小车从位置0到位置5的位移，其估计算方法如下：x(0.420.10.670.10.920.11.160.11.420.1)m，那么，该同学得到的位移_（选填“大于”、“等于”或“小于”）实际位移。（2）乙同学的纸带如下图，按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6七个计数点，每相邻的两计数点间都有四个点未画出。用刻度尺量出1、2、3、4、5、6点到0点的距离如图所示(单位：cm)。由纸带数据计算可得计数点3所代表时刻的瞬时速度大小v3=_m/s，小车的加速度大小a=_m/s2。（本小题结果保留2位有效数字）6.（山西省山西大学附属中学2013届高三1月月考物理试题)光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以精确地把物体从开始挡光到挡光结束的时间记录下来图(b)中mn是水平桌面，q是长木板与桌面的接触点，1和2是固定在长木板上相距l=0.5m的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出，长木板顶端p点悬有一铅锤，实验时，让滑块从长木板的顶端滑下，做匀加速直线运动。光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为1.0102s和4.0103s.用精度为0.05 mm的游标卡尺测量滑块的宽度为d，其示数如图(c)所示（1）滑块的宽度d=_cm.（2）已知滑块通过光电门1时的速度v1= m/s，滑块通过光电门2时的速度v2=_m/s.(结果保留两位有效数字)（3）滑块做匀加速运动的加速度a= m/s2(结果保留三位有效数字).实验二 力、物体的平衡7.（江苏省苏州市2013届高三上学期期末考试物理）如图所示，在做“验证力的平行四边形定则”的实验时，用m、n两个测力计(图中未画出)通过细线拉橡皮条的端点，使其到达o点，此时+=90，然后保持m的示数不变，而使角减小，为保持端点位置不变，可采用的办法是_nmoa减小n的示数同时减小角 b减小n的示数同时增大角c增大n的示数同时增大角 d增大n的示数同时减小角8.（山西省忻州一中2013届高三上学期期末联考理综试题）一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧形变量的关系。实验装置如图甲所示，在离地面高为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子右边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的小球刚好接触。将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使小球沿水平方向射出桌面，小球在空中飞行落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。（1）若测得某次压缩弹簧释放后小球落点p痕迹到o点的距离为s，则释放小球前弹簧的弹性势能表达式为 ；（2）该同学改变弹簧的压缩量进行多次测量得到下表一组数据：弹簧压缩量x/cm1.001.502.002.503.003.50小球飞行水平距离s/m0.210.300.410.490.610.69结合（1）问与表中数据，可分析得到弹簧弹性势能ep与弹簧压缩量x之间的函数关系式为 （k为比例系数）a b c d（3）你认为ep与x的关系式中的比例系数k与弹簧的什么因素有关？8.（1） （2）b （3）自然长度，金属丝粗细，弹簧横截面积，匝数，劲度系数解析：（1）由，s=vt，ep=可得，ep=。（2）根据表格数据可知，s=ax（a为常数），那么ep=。（3）比例系数k可能与弹簧的自然长度、金属丝粗细、弹簧横截面积、匝数、劲度系数等因素有关。10.（安徽省示范高中2013届高三第一次联考物理试题）如图所示，某同学做“探究弹力与弹簧伸长量的关系、验证力的平行四边形定则”实验中：（1）在做前面一个实验时，把弹簧竖直悬挂起来，用直尺测出弹簧的原长，为了保证刻度尺竖直，要使用_；（2）在做后面一个实验时，下面列出的措施中，哪些是有利于改进本实验结果的（ ）a.橡皮条弹性要好，拉到0点时拉力要适当大一些b.两个分力f1和f2间的夹角要尽量大一些c.拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧秤平行贴近木板面d.拉橡皮条的绳要细，而且要稍长一些实验三 牛顿运动定律11.（浙江省绍兴市第一中学2013届高三下学期回头考物理试题）某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置研究加速度和力的关系。（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持_不变，用钩码重力作为小车所受的拉力。（2）如图(b)是某次实验打出的纸带的一部分，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，电源的频率为50hz。从纸带上测出x1 =3.20cm，x2 = 4.56cm，x5 =8.42cm，x6 =9.70cm。则木块加速度大小=_m/s2（保留2位有效数字）。（3）通过改变钩码的数量，多次重复测量，可得小车运动的加速度a与所受拉力f的关系图象。在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条图线，如图(c)所示。图线_ (选填“”或“”)是在轨道水平的情况下得到的。（4）随着钩码的数量增大到一定程度，图(c)中的图线明显偏离直线，造成此误差的主要原因是_。a小车与轨道之间存在摩擦 b导轨保持了水平状态c所挂钩码的总质量太大 d所用小车的质量太大（5）根据图(c)可求出小车质量为_ kg。 （4）只有当钩码的质量较小时，才能将钩码的重力近似看作合外力，这时作出的图线是直线，当所挂钩码的总质量太大，图线明显偏离直线，所以c正确。 （5）在轨道水平的情况下，所以图线直线部分的斜率表示，所以，可得小车的质量m=0.5kg。12（北京市东城区普通校2012-2013学年第一学期联考试卷）在验证牛顿第二定律的实验中：（1）某组同学用如图（甲）所示装置，采用控制变量的方法，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到的力的关系，下列措施中不需要和不正确的是_。首先要平衡摩擦力，使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝码，使小车能匀速滑动每次改变拉小车的拉力后都需要重新平衡摩擦力实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力实验中应先放小车，然后再开打点计时器的电源a b c d（2）某组同学实验得出数据，画出a-f图象如图（乙）所示，那么该组同学实验中出现的问题可能是a实验中摩擦力没有平衡 b实验中摩擦力平衡过度c实验中绳子拉力方向没有跟平板平行 d实验中小车质量发生变化13.（广东省中山市2013届高三上学期期末统一考试物理试题）某同学在实验室用如图所示的装置来研究牛顿第二定律和有关做功的问题。（1）为了尽可能减少摩擦力的影响，计时器最好选用(填“电磁”或“电火花”)_式打点计时器，同时需要将长木板的右端垫高，直到在没有沙桶拖动下，小车拖动纸带穿过计时器时能_。（2）在_条件下，可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力，在控制_不变的情况下，可以探究加速度与合力的关系。（3）在此实验中，该同学先接通计时器的电源，再放开纸带，如图是在m=100g，m=1kg情况下打出的一条纸带，o为起点，a、b、c为过程中三个相邻的计数点，它们到起点o的距离分别是hoa=42.05cm, hob=51.55cm，hoc=62.00cm，相邻的计数点之间有四个点没有标出，则小车的加速度为a= m/s2，打b点时小车的速度为vb=_ m/s（结果保留2位有效数字，电源频率为50hz）。（3）；。14.（广东省广州市2013届高三年级1月调研测试物理试题）用图（a）所示的实验装置验证牛顿第二定律。打点计时器砂桶纸带小车a0（1）某同学通过实验得到如图（b）所示的af图象，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时 。图中a0表示的是 时小车的加速度。sadsdg（2）某同学得到如图（c）所示的纸带。已知打点计时器电源频率为50hz a、b、c、d、e、f、g是纸带上7个连续的点。 = cm。由此可算出小车的加速度a = m/s2（保留两位有效数字）。14.（1）长木板的倾角过大 未挂砂桶 （2）1.80 5.0m/s2解析：（1）不挂砂桶时，小车就有了加速度，这说明平衡摩擦力时长木板的倾角过大。图中a0表示的是未挂砂桶时小车的加速度。 （2），。15.（安徽省示范高中2013届高三第一次联考物理试题）小明在实验室采用如图所示装置探究“物体的加速度a与物体所受外力f、物体质量m间的关系”时，设小车及车中的驻码的总质量为m，砂及砂桶的总质量为m。（1）在做该实验时，小明将砂及砂桶的重力视为绳子对小车的拉力大小，他这样认为的条件是_；（2）小明做该实验的具体操作步骤如下，以下做法正确的是（）a.平衡摩擦力时，应将砂及砂桶用细绳通过定滑轮系在小车上b.每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力c.实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源d.用天平测出m以及小车质量m，小车运动的加速度可直接用公式求出（3）若保持小车及车中的砝码质量m定，探究加速度a与所受外力f的关系，由于操作不当得到的a-f关系图象如图所示，其原因是_。（3）只有当钩码的质量较小时，才能将钩码的重力近似看作合外力，这时作出的图线是直线，当所挂钩码的总质量太大，图线明显偏离直线。 16.（湖北省重点中学2013年高三上学期期末联考理综试题）用如图所示装置做“探究物体的加速度跟力的关系”的实验。实验时保持小车质量0.4kg不变，用小车和绳子之间的力传感器测出绳子对小车的拉力作为小车受到的合力，用打点计时器和小车后端拖动的纸带测出小车运动的加速度。钩码小车打点计时器拉力传感器纸带c（1）实验时滑轮右边的绳子 ，钩码质量 （填写：“可以等于”或者“应该远小于”）小车的质量。（2）图乙为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点a、b、c、d、e，相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，测出各计数点到a点之间的距离，如图乙所示。已知打点计时器接在频率为50hz的交流电源两端，用逐差法测此实验中小车运动中受到的合力f= n。（结果保留两位有