2002年-2011年广东省高考物理力学实验部分.doc

2002-2011年广东省高考试题力学实验部分怀集县第一中学 王春雷（2002年第13题）.（7分）一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动。用下面的方法测量它匀速转动的角速度。实验器材：电磁打点计时器，米尺，纸带，复写纸片。实验步骤：（1） 如图1所示，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，使得圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上。（2） 启动控制装置使圆盘转动，同时接通电源，打点计时器开始打点。（3） 经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量。由已知量和测得量表示的角速度的表达式为= 式中各量的意义是： 某次实验测得圆盘半径r =5.5010-2m，得到的纸带的一段如图2所示。求得角速度为: .图10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11图2单位：cm答案：（1） T为电磁打点计时器打点的时间间隔，r为圆盘的半径，x1、x2是纸带上选定的两点分别对应的米尺上的刻度值，n为选定的两点间的打点数（含两点）。（2）6.8rad/s（2003年第12题）（7分）实验装置如图1所示；一木块放在水平长木板上，左侧拴有一细软线，跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连，木块右侧与打点计时器的纸带相连，在重物牵引下，木块在木板上向左运动，重物落地后，木块继续向左做匀减速运动，图2给出了重物落地后，打点计时器在纸带上打出的一些点，试根据给出的数据，求木块与木板间的摩擦因数m。要求写出主要的运算过程，结果保留2位有效数字。（打点计时器所用交流电频率为50Hz，不计纸带与木块间的拉力。取重力加速度g10m/s2）答案：由给出的数据可知，重物落地后，木块在连续相等的时间T内的位移分别是： 以a 表示加速度，根据匀变速直线运动的规律，有 重物落地后木块只受摩擦力的作用，以表示木块的质量，根据牛顿定律，有（2004年没考力学实验题）（2005年第11题第（2）小题）如图7所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm，则A点处瞬时速度的大小是_m/s，小车运动的加速度计算表达式为_，加速度的大小是_m/s2（计算结果保留两位有效数字）。S1 S2 S3 S4 S5 S6A图7答案：0.86，0.64（2006年第11题）某同学设计了一个研究平抛运动的实验。实验装置示意图如图 5 所示，A 是一 块平面木板，在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽（图 5 中 ），槽间距 离均为d 。 把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板 B 上。 实验时依次将 B 板插入 A板的各插槽中， 每次让小球从斜轨的一同位置由静止释放。每打完一点后，把 B 板插入后一槽中并同时向 纸面内侧平移距离d 。实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点，如图 6 所示。（1）实验前应对实验装置反复调节，直到_。每次让小球从同一位置由静止 释放，是为了_。 （2）每次将 B板向内侧平移距离d ，是为了_ 。 （3）在图 6中绘出小球做平抛运动的轨迹。 【答案】（1）斜槽末端水平 保持小球水平抛出的初速度相同 （2）保持相邻痕迹点的水平距离大小相同 （3）【分析】平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。实验前应 对实验装置反复调节，直到斜槽末端水平，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了保持 小球水平抛出的初速度相同。每次将 B 板向内侧平移距离d ，是为了保持相邻痕迹点的水 平距离大小相同。有些考生不明确每次将 B 板向内侧平移距离d 的道理。该题考察了实验 中的留迹法，是创新题目，属于中等难度的试题。 （2007年第14题）如图11（a）所示，小车放在斜面上，车前端栓有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与打点计时器的纸带相连。起初小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的的距离。启动打点计时器，释放重物，小车在重物的牵引下，由静止开始沿斜面向上运动，重物落地后，小车会继续向上运动一段距离。打点计时器使用的交流电频率为50Hz。图11（b）中a、b、c是小车运动纸带上的三段，纸带运动方向如箭头所示。（1）根据所提供纸带上的数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为_m/s2。（结果保留两位有效数字）（2）打a段纸带时，小车的加速度是2.5 m/s2。请根据加速度的情况，判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的_。（3）如果取重力加速度10m/s2，由纸带数据可推算出重物与小车的质量比为_。【答案】本题考查考生对有效数字的认识,对实验数据的处理、数字运算、实验误差的处理，考查推理能力和实验探究能力.）（1）5.0m/s2(结果是4.8 m/s2的得1分)（2）D4D3区间内（3）1:1（2008年第16题）某实验小组采用图所示的装置探究“动能定理”，图中小车中可放置砝码，实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点针时器工作频率为50 Hz（1）实验的部分步骤如下：在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码；将小车停在打点计时器附近， ， ，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一列点， ；改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复的操作。（2）图是钩码质量为0.03 kg，砝码质量为0.02 kg时得到的一条纸带，在纸带上选择起始点0及A、B、C、D和E五个计数点，可获得各计数点到0的距离5及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表1中的相应位置（3）在上车的运动过程中，对于钩码、砝码和小车组成的系统， 做正功， 做负功（4）实验小组根据实验数据绘出了图中的图线（其中v2=v2-v20）,根据图线可获得的结论是 要验证“动能定理”，还需要测量的物理量是摩擦力是 表1纸带的测量结果测量点 S/cmr/(ms-1)00.000.35A1.510.40B3.200.45C D7.150.54E9.410.60【答案】（1）接通电源、释放小车 断开开关（2）506 049 （3）钩砝的重力 小车受摩擦阻力（4）小车初末速度的平方差与位移成正比 小车的质量（2009年第15题）某试验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能原理”。如图12，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小。在水平面上相距50.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器，记录小车通过A、B时的速度大小、小车中可以放置砝码。（1）试验主要步骤如下：测量 和拉力传感器的总质量M1；把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路；将小车停在C点， ，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过A、B时的速度；在小车中增加砝码，或 ，重复的操作（2）表1是他们测得的一组数据，期中M是M1与小车中砝码质量之和，是两个速度传感器记录速度的平方差，可以据此计算出动能变化量E，F是拉力传感器受到的拉力，W是F在A、B间所做的功。表格中的E3= ，W3= （结果保留三位有效数字）（3）根据表1，请在图13中的方格纸上作出E-W图线图13 【答案】（1）小车；由静止开始释放小车；改变小车质量.（2）0.600J，0.610J.（3）E-W图线如图所示（2010年第34题第（1）题）（2011年第34题第（1）