高考冲刺物理百题精练 专题07 力学实验（含解析） (2).doc

2015年高考冲刺物理百题精练 专题07 力学实验（含解析）1【2015安徽省郎溪中学高三理综】（1）用游标为10分度的卡尺测量某圆柱的直径，由于长期使用，测量爪磨损严重，当左、右外测量爪合在一起时，游标尺的零线与主尺的零线不重合，出现如图（a）所示的情况，测量圆柱的直径时的示数如图（b）所示。图（b）所示读数为_mm，所测圆柱的直径为_mm1.21.7mm 22.2mm 考点：本题考查游标卡尺的读数2在水平固定的长木板上，小明用物体a、b分别探究了加速度随着外力的变化的关系，实验装置如图甲所示(打点计时器、纸带图中未画出)实验过程中小明用不同的重物p分别挂在光滑的轻质动滑轮上，使平行于长木板的细线拉动长木板上的物体a、b由静止开始加速运动（纸带与打点计时器之间阻力及空气阻力可忽略），实验后进行数据处理，小明得到了物体a、b的加速度a与轻质弹簧秤弹力f的关系图象分别如图乙中的a、b所示， （1）（多选题）由图甲判断下列说法正确的是a一端带有定滑轮的长木板不水平也可以达到实验目的b实验时应先接通打点计时器电源后释放物体c实验中重物p的质量应远小于物体的质量d弹簧秤的读数始终为重物p的重力的一半（2）小明仔细分析了图乙中两条线不重合的原因，得出结论：两个物体的质量不等，且（填“大于”“等于”或“小于”）；两物体与木板之间动摩擦因数（填“大于”“等于”或“小于”）2.（1）ab；（2）小于；大于。 【解析】考点：探究加速度随着外力的变化的关系3测量小物块q与平板p之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。ab是半径足够大的、光滑的四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的p板的上表面bc在b点相切，c点在水平地面的垂直投影为c。重力加速度为g。实验步骤如下：用天平称出物块q的质量m；测量出轨道ab的半径r、bc的长度l和cc的高度h；将物块q在a点由静止释放，在物块q落地处标记其落地点d；重复步骤，共做10次；将10个落地点用一个尽量小的圆围住，用刻度尺测量圆心到c的距离s。用实验中的测量量表示：（1）物块q到达b点时的动能ekb_；（2）物块q到达c点时的动能ekc_；（3）在物块q从b运动到c的过程中，物块q克服摩擦力做的功wf_；（4）物块q与平板p之间的动摩擦因数_。3.（1）；（2）；（3）；（4） 【解析】试题分析：（1）小物块从a到b，由动能定理得：，则物块到达b时的动能为；（2）物体离开c点后做平抛运动，水平方向：，竖直方向：，物块在c点的动能，解得：；（3）由b到c过程中，由动能定理得：，克服摩擦力做的功；（4）b到c过程中，克服摩擦力做的功：，则；考点：本题考查了测定动摩擦因数。4某实验小组利用如图甲所示的装置探究功和动能变化的关系，他们将宽度为d的挡光片固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与砝码盘相连，在水平桌面上的a、b两点各安装一个光电门，记录小车通过a、b时的遮光时间，小车中可以放置砝码。()实验中木板略微倾斜，这样做目的是（ ）a.为了平衡小车所受到的摩擦力 b.为了增大小车下滑的加速度c.可使得细线拉力对小车做的功等于合力对小车做的功 d.为了使释放小车后,小车能匀加速下滑 ()实验主要步骤如下：将小车停在c点，在砝码盘中放上砝码，小车在细线拉动下运动，记录此时小车及小车中砝码的质量之和为，砝码盘和盘中砝码的总质量为m，小车通过a、b时的遮光时间分别为、，则小车通过a、b过程中动能的变化量e=_（用字母、d表示）。在小车中增减砝码或在砝码盘中增减砝码，重复的操作。cm 如题6（2）图乙所示，用游标卡尺测量挡光片的宽度d =_mm。( )若在本实验中木板保持水平而没有平衡摩擦力，假设小车与水平长木板之间的动摩擦因数为。利用上面的实验器材完成实验，保证小车质量不变，改变砝码盘中砝码的数量（取绳子拉力近似等于砝码盘及盘中砝码的总重力），测得多组m、的数据，并得到m与的关系图像如题6（2）图丙所示。已知图像在纵轴上的截距为b，直线pq的斜率为k，a、b两点的距离为s，挡光片的宽度为d，则=_(用字母b、d、s、k、g表示)。4.()ac ； () ， 5.50mm ； () 【解析】试题分析：()为了使绳子拉力充当合力，即细线拉力做的功等于合力对小车做的功应先平衡摩擦力，摩擦力平衡好时可使得小车在未施加拉力时做匀速直线运动，故选项a、c正确；故选ac。()小车通过a时的速度，小车通过b时的速度；则小车通过a、b过程中动能的变化量。20分度的游标卡尺精确度为0.05mm，游标零刻度左侧整毫米为5mm，右侧第10个刻度对齐，则读数为5mm+100.05mm=5.50mm。() 由题意，小车受到的拉力为，小车的位移是s，设小车的质量是m，根据动能定理得：，整理得：；则图线的坐标轴的截距；图线的斜率。由摩擦力的公式得：。考点：本题考查了探究功与速度变化的关系。5用如图甲所示的实验装置验证m1 、m2组成的系统机械能守恒m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙给出的是实验中获取的一条纸带，0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示已知m1= 50g 、m2=150g ，取g=9.8m/s2，则（结果保留两位有效数字）. 在纸带上打下记数点5时的速度v = m/s；. 在05过程中系统动能的增量ek = j，系统势能的减少量ep = j；. 若某同学作出图象如图丙所示，则当地的重力加速度g= m/s25.2.4 ； 0.58 ；0.59 ；9.7 【解析】试题分析：. 在纸带上打下记数点5时的速度；. 在05过程中系统动能的增量；系统势能的减少量；根据=可得：，则，解得：g=9.7m/s2考点：验证机械能守恒定律.6利用图所示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量重物由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h。某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，计算出瞬时速度v。b用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过计算出瞬时速度v。c根据做匀变速直线运动时，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v，测算出瞬时速度，并通过，计算得出高度h。d用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变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v。以上方案中只有一种正确，正确的是 。（填入相应的字母序号）实验中产生系统误差的主要原因是纸带通过打点计时器的摩擦阻力，使重锤获得的动能往往 它所减小的重力势能（选填“大于”、“小于”或“等于”）。如果以v2/2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出v2/2h图线是一条通过坐标原点的倾斜直线，该直线的斜率是 。6.d ， 小于 ， g（或重力加速度）（每空2分）【解析】试题分析：本实验是验证机械能守恒定律，自由落体运动只受重力，机械能就守恒如果把重物的实际运动看成自由落体运动，再运用自由落体的规律求解速度，结果肯定守恒，就不需要验证其中a、b、c三项都是运用了自由落体的运动规律求解的，故abc错误故选d物体下落过程中存在阻力，重力势能没有全部转化为动能，因此动能的增加量为小于重力势能的减少量。根据机械能守恒定律可知，即，因此的图象是通过坐标原点的倾斜直线，该线的斜率等于重力加速度g。考点：本题考查验证机械能守恒定律。7一同学用电子秤、水壶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品，在家中验证力的平行四边形定则如图（a），在电子秤的下端悬挂一装满水的水壶，记下水壶_时电子秤的示数f；如图（b），将三细线l1、l2、l3的一端打结，另一端分别拴在电子秤的挂钩、墙钉a和水壶杯带上水平拉开细线l1，在白纸上记下结点o的位置、_和电子秤的示数f1；如图（c），将另一颗墙钉b钉在与o同一水平位置上，并将l1拴在其上手握电子秤沿着中l2的方向拉开细线l2，使_和三根细线的方向与中重合，记录电子秤的示数f2；在白纸上按一定标度作出电子秤拉力f、f1、f2的图示，根据平行四边形定则作出f1、f2的合力f的图示，若_，则平行四边形定则得到验证7.静止(或稳定、平衡、不动) ；三细线的方向(至少记录l1、l3的方向)；结点o的位置 f与f的图示重合（或基本重合）（f大小与f相等，方向相同）【解析】试题分析：在电子秤的下端悬挂一装满水的水壶，记下水壶静止时电子秤的示数f；在白纸上记下结点o的位置、三细线的方向和电子秤的示数f1；手握电子秤沿着中l2的方向拉开细线l2，使结点o的位置和三根细线的方向与中重合，记录电子秤的示数f2；若f与f的图示重合（或基本重合），则平行四边形定则得到验证考点：验证力的平行四边形定则8如图所示为用光电门测定钢球下落时受到的阻力的实验装置。直径为d、质量为m的钢球自由下落的过程中，先后通过光电门a、b，计时装置测出钢球通过a、b的时间分别为、。用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度。测出两光电门间的距离为h，当地的重力加速度为g（1）钢球下落的加速度大小a=_，钢球受到的空气平均阻力= _。（2）本题“用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度”，但从严格意义上讲是不准确的，实际上钢球通过光电门的平均速度_（选填“”或“”）钢球球心通过光电门的瞬时速度。8.(1)，；（2）d），光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g。则：如图乙所示，用游标卡尺测得小球的直径d = cm。（2）多次改变高度h，重复上述实验，作出随h的变化图象如图丙所示，当图中已知量t0、h0和重力加速度g及小球的直径d满足以下表达式： 时，可判断小球下落过程中机械能守恒。（3）实验中发现动能增加量ek总是稍小于重力势能减少量ep，增加下落高度后，则将 （选填“增加”、“减小”或“不变”）。9.0725 （2）或 （3）增加【解析】试题分析：(1)游标卡尺的主尺读数7mm，游标尺是20分度，最小分度为0.05mm，游标尺的第五个格与主尺上的刻线对齐，游标卡尺读数为。（2）重力势能的减少量等于动能的增加量，代入字母计算，得出。（3）动能增加量ek总是稍小于重力势能减少量ep的原因是因为摩擦阻力做负功，差值为摩擦力做负功的数值，增加下落高度后，摩擦力做负功越多，相差数值会增加。考点：本题考查了游标卡尺的读数和验证机械能守恒实验原理10用如图甲所示的实验装置验证m1 、m2组成的系统机械能守恒m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙给出